成套开关设备在线检测系统的分析

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1、江苏大学硕士学位论文第一章绪论1．1成套开关设备在线检测系统研制的国内外现状、目的和意义1．1．1国内外现状及发展趋势成套开关设备作为发电厂、变电站中的重要设备，起着关合及开断电力线的作用，用来实现输送及倒换电力负荷、以及从电力系统退出故障设备和线段n1。因此，其运行状态对电力系统的可靠性具有重大影响。多年来，国际大电网会议(CIGRE)第13研究委员会及我国电力部门(北京电科院)分别对世界范围及中国挂网运行的开关设备的可靠性进行了全面的调查与统计。资料表明，整个90年代中国电力系统配电电压等级的开关事故类型分布如下：机械故障(拒分、拒合、误动)33．

2、3％，绝缘故障37．3％，温升故障(载流)8．9％，其它故障20．5％。这一分布与国际大电网会议进行的世界范围内开关设备可靠性调查结果基本一致。开关设备故障的发生，带来的后果是十分严重。其直接的危害是被开关设备所保护的线路、设备受损，电量损失；间接的危害则造成用户大面积停电，影响整个国民经济的发展和人们生活的稳定盟3。因而，有必要对开关设备实施在线状态检测，及时发现事故隐患，避免事故发生；同时，根据开关设备的工作状态，变定期检测为状态检测，从而提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。上述研究已成为世界范围内电力工业运行及制造部门愈来愈关注的热点问题。

3、应当承认，对开关设备实施状态检测的愿望形成已有很长一段时间，但由于其技术的复杂性、交叉性以及高成本等因素的制约，其真正投入实际运行的并不多。近年来，随着传感器技术、计算机技术、信息技术和微电子技术的飞速发展，开关设备的状态检测获得了快速发展。如ABB公司开发的GIS和SF6断路器局部放电检测装置和中压开关柜母线温度在线检测装置，日本明电舍公司开发的中压真空断路器真空度在线检测装置均已挂网运行。此外，多家跨国公司正在研发开关设备多种状态检测装置。国内高压开关行业归口单位——西安高压电器研究所及一些科研院所也正在研发开关设备多种状态在线检测技术。如西安交大

4、对开关设备的机械特性、绝缘特性、母线温升特性、CT／PT温升特性综合在线检测进行江苏大学硕士学位论文全面的研究开发，并已取得了一定的进展。总体来说，国内外对开关设备的在线状态检测都非常关注。同时，研制安全、可靠和智能化的成套开关设备在线检测系统已成为适应电力工业发展及开关行业发展的趋势。‘1．1．2研究目的本文是在深入分析成套开关设备CT／PT特性、绝缘特性、母线温升特性、弧光特性等的基础上，将CT／PT温升、柜体内部压力、绝缘套管泄漏电流、避雷器阻性漏电流、母线温升、柜内部环境湿度、弧光和开关状态作为检测对象。并借助高速数字信号处理器对检测量进行实时

5、处理，从而提高开关柜在运行中的安全性、可靠性，减少停电时问，维护整个供电系统的正常运行。1．1．3研究意义由于采用多状态在线检测技术，从而使得检测结果更能真实的反应被检测设备整体运行状况，对该设备能否继续安全稳定地运行具有全面的判断价值。及时发现异常问题，并能快速处理，使事故被消灭在萌芽状态，真正落实预防为主的方针。由于被检测设备不必退出运行就能接受测试，显然增加了设备的可用时间，再加上能及时消除缺陷，不至于积小成大，甚至积重难返，减少了检修工作量，延长了设备使用寿命，大大提高了设各的可用时间，提高了开关设备的可靠性和供电可靠率。在线多状态检测技术的开

6、发，推动了开关设备运行维护水平的提高，减少了维护人员的劳动强度，对部分开关设备采用根据检测结果确定停电检修周期的方法，为从预防性试验向状态检修方向过渡积累了经验。多状态在线检测技术的开发和应用，提高了成套开关设备运行管理的智能化程度，加快了开关设备运行状态的信息反馈，缩短了故障判断和处理的时间，提高了工作效率，减少了因停电造成的经济损失，并为实现无人值守变电站创造了条件。2江苏大学硕士学位论文1．2成套开关设备在线检测系统的指标参数1．2．1技术参数成套开关设备在线检测系统的技术参数如表1．1所示。表中详细描述了模拟信号CT／PT温升、压力、绝缘套管泄

7、漏电流和避雷器阻性漏电流的路数、幅值和精度；频率信号母线温升和开关柜内部环境湿度的路数、幅值、频率范围、时间分频率和精度；数字信号弧光和开关量的路数、电压范围、输入阻抗、隔离电压和信号带宽检测；同时给出了液晶屏和键盘的参数。表1．1成套开关设备在线检测系统的技术指标参数序号检测量技术指标参数6路T型热电偶传感器(3路CT、3路PT)，模拟信1cT／PT温升号：±5V，精度：±5K2压力检测预留4路，模拟信号：±5V3绝缘套管泄漏电流6路泄漏电流传感器，模拟信号：±5V，精度：±5∥A4避雷器阻性漏电流3路漏电流传感器，模拟信号：±5V，精度：±5∥A1

8、2路非接触式红外线传感器，测频输入信号应满足：±lV≤幅值≤±10V，39Hz≤频率≤2．5l