基于调度自动化系统的断路器动作特性研究及其状态评估

针对现阶段调度自动化系统对断路器运行参数关注不够这一现象,对调度自动化系统中有关断路器运行参数进行了深度挖掘。引入了断路器动作时间特性修正参数△t和保护装置出口延时t延时,并对断路器动作时间特性修正参数△t和保护装置出口延时t延时的稳定性进行了评估。通过引入断路器动作时间特性修正参数和保护装置出口延时,提出了基于调度自动化系统的断路器动作时间特性模型。通过大量试验验证表明基于该模型的断路器分、合闸时间服从于正态分布。最后,制定了某型号高压126 kV SF_6断路器和中压真空断路器的状态评估策略,具有一定的实际应用价值。     

基于调度自动化数据的高压开关设备动作特性重要表征参数提取

高压开关设备的智能运维需提取大量关键参数,而目前的技术手段主要是从高压开关设备在线监测装置中提取数据,因此需增加高压开关设备在线监测装置.这样不仅使整个系统的运行成本增大,而且存在安全隐患风险和不可靠因素等问题.针对高压开关设备智能运维方面的缺陷,提出了一种基于调度自动化数据的高压开关设备智能运维优化策略.该策略通过对高压断路器运维数据采集阶段的创新,跳过传统在线监测装置局限性,直接从电网调度数据系统中提取高压开关设备的相关重要数据,再通过技术分析和数据处理等手段,得到反映高压开关设备运行情况和性能指标的动作特性重要表征参数.这些动作特性关键参数可作为高压开关设备智能运维的基础,更进一步地可作为高压开关设备寿命预测的判断依据.     

一种基于触头受力监测实现断路器断口判定的方法

文中提出了一种准确判定断路器离线/带电运行时动静触头刚合/刚分时刻和断口状态的方法,该方法是在断路器绝缘拉杆的低压侧植入力传感器,通过力传感器监测断路器动作过程中灭弧室动端的力值—时间曲线,计算力值突变时刻及力值的大小,从而实现断路器动静触头刚合/刚分时刻及断口状态判定。目前基于该方法研制的机械特性在线监测装置,与断路器一同在国家质量监督检验中心(西高院试验站)完成了短路开断与关合试验和机械特性比对试验,监测的分合闸时间与实验室测试结果的时间误差小于±1 ms。该方法有效实施为断路器的选相控制、机械特性在线监测、电寿命在线监测等特征参量的提取奠定了计算基础。     

一起断路器合闸单相延时的异常分析

针对一起换流站交流滤波器断路器C相合闸时间异常现象，分别开展断路器本体试验和二次控制回路检查，通过分析该断路器机械特性、气体成分、传动试验结果及合闸回路电压监测结果，最终确定异常原因为该断路器合闸回路过长导致合闸线圈两端电压降低，长期低压运行令断路器C相机构合闸线圈与衔铁动作配合性能下降，产生100 ms动作延时。根据分析结果对现有断路器控制回路进行优化改造，并对改造后回路持续监测，断路器三相可靠合闸动作均无延时。合闸线圈端电压提升至正常电压。     

交流中压真空断路器机械特性在线监测装置的研制

在断路器所有故障中,机械故障占有相当大的比重,对其机械特性在线监测具有重要现实意义。文中针对某12 kV交流中压真空断路器,以分合闸线圈电流信号、角位移信号及振动信号为监测对象,研制了一种以STM32F407为主控芯片、搭载RT-Thread实时操作系统的交流中压真空断路器机械特性在线监测装置。该装置采用HNC-661霍尔电流传感器捕获分合闸线圈电流,判断断路器分合闸的动作起始时刻;在低电位处采用WDD35D4-5kΩ角位移传感器替代直线位移传感器间接测量动触头的位移曲线,有效避免了直线位移传感器在高电位处的隔离问题;利用ADXL001-70BEZ振动传感器采集断路器动作过程的振动信号,经短时能量法处理后提取出断路器刚分刚合时刻的振动事件,并在此基础上进行机械参数计算。该装置完成机械特性参数计算后可实现液晶显示、数据上传功能,实现了对断路器机械特性的在线监测。经过与机械特性测试仪对比测试,该装置的机械特性监测数据稳定可靠。     

基于SF６气体的高压断路器运行状态在线监测系统设计

为实现高压断路器的在线监测和故障诊断功能,提高电力系统的稳定性和安全性,设计了基于SF６气体的 高压断路器运行状态在线监测系统.提出了基于Polanyi吸附势的SF６气体状态监测方法,并提出了SF６气体高压断 路器机械特性的工作状态监测方法.设计了在线监测系统的硬件结构和软件设计流程,同时实现了SF６气体状态监测 和机械特性状态监测的系统功能.在某500kV变电站的500kVSF６高压断路器上验证了SF６高压断路器运行状态在 线监测系统的可靠性和准确性.该研究实现了高压断路器运行状态的在线监测,提高了设备保养周期和利用效率,符 合现代电力系统智能化、自动化和信息化的需求.     

基于调度数据网的变电站时间监测技术研究

针对变电站时间同步装置的实时监测管理问题,对变电站时间同步系统进行分析,采用时间监测单元进行实时监测,开发了基于调度数据网的变电站时间监测系统。应用结果表明:该监测系统能够实现厂站时间同步装置的实时准确监测,提高了现场自动化设备的安全运行水平。     

交流断路器动作特性在线监测分析装置在供电系统中的应用

分析了供电系统中交流断路器的类型、组成结构及动作特性,提出了交流断路器动作特性在线监测分析装置。该装置通过测量交流断路器的零序电流、三相电路的电流和三相电路的电压,同时接收分闸指令、合闸指令、分闸位置反馈信号和合闸位置反馈信号,完成对交流断路器的监测,实现断路器故障判断。     

贺兰山750kV变电站运行间隔遥控测试的实现

针对贺兰山750 kV变电站在线运行间隔远程遥控测试中存在的问题,结合现场实际分析了调度远程遥控原理及遥控执行流程,提出贺兰山750 kV变电站在线运行间隔远程遥控测试的试验方法和步骤,并对站内运行的断路器全部进行了调度遥控试验。结果表明:测控装置的网络通信链路及测控装置遥控命令正确、可靠,实现了调度中心对远方断路器遥控测试,有效保证了运行间隔断路器的安全可靠运行。     

SF_6气体密度在线监测装置

采用传感器技术和数字电路开发出数字式SF_6气体密度在线监测装置,并接入变电站综合自动化系统进行远方、在线监测,解决了机械式密度继电器无法适应无人值班变电站对设备运行状态进行实时监测的问题,有利于断路器状态检修的开展和电网的安全稳定运行。     

黑龙江省调度自动化系统遥信动作分析

在调度自动化系统中，遥信是至关重要的一环。通过遥信的正确动作，可把全省各厂站断路器动作情况送到省调，使调度员能尽快了解系统中发生的故障，迅速处理故障，以保证电网的安全稳定运行。本文在对我省调度自动化系统作简单介绍后，对1993年遥信动作情况进行统计分析，以期发现问题，改进系统的运行。1全省调度自动化系统概况我省调度自动化系统已初具规模，达到了较高的水平。省调调度自动化系统早在1992年4月就通过了实用化验收，达到了实用化标准，在全国所在省调中是第五家通过实用化验收的。1993年，有两个地调的调度自动化系统通过…     

真空断路器在线监测中分合闸时间的研究

笔者基于工程项目研究了牵引变电所真空断路器在线监测中分、合闸时间的确定方法。在断路器分、合闸过程中,在线监测系统分别通过拉线位移传感器和压电式加速度传感器获取动触头的位移信号和断路器的振动信号,然后经过以DSP为核心的数据采集装置和通信网络将信号传至工控机。工控机上的后台管理软件对整个过程中动触头的位移特性和振动能量特点进行综合分析,最终确定分、合闸时间。     

液压式高压断路器机械特性在线监测故障几率研究

在智能变电站中,在线监测系统能够实时记录断路器机械特性数据,包括储能电机电流曲线、分合闸线圈电流曲线、分合闸行程曲线等,笔者结合液压式高压断路器机械特性的各种可能故障,分析断路器机械特性故障对在线监测结果的影响,给出了机械特性故障几率的计算方法和实际应用的参数,并通过对断路器故障的模拟,计算了实际的故障几率。这一方法能够实时了解断路器的运行状态,为保障断路器的安全可靠运行提供了重要的技术手段,已经规模化应用于智能变电站实际工程中。     

六氟化硫气体密度在线数字式监测装置的开发

开发了六氯化硫气体密度在线数字式监测装置，并将其接入变电站综合自动化系统，进行远方、在线监测，解决了机械式密度继电器无法适应变电站无人值班对设备运行状态进行实时监测的问题，有利于断路器状态检修的开展和电网的安全、稳定运行。     

断路器最低动作电压在线监测

最低动作电压是保证断路器可靠动作的一项重要指标,通过分析提出了在线监测断路器最低动作电压的方法,并设计了在线监测装置。     

断路器分合闸电磁铁最低动作电压在线监测技术方案论证

归纳了在预试环节中出现的断路器分、合闸电磁铁最低动作电压变化的原因。通过对国内外文献的研究,由电磁铁动特性理论提出了针对最低动作电压进行在线监测的关键参数。经过初步的实验证明了这些关键参数的提取,对于有效地监测最低动作电压具有有效的作用。     

一起220 kV SF_6断路器延迟分闸故障分析

针对220 kVJA变发生一起220 kV断路器跳闸延时的故障现象,笔者根据保护动作、现场检查和试验情况,初步判断故障原因液压机构动作延时。据此文中利用AMEsim仿真软件搭建断路器液压机构动作特性模型,得出液压机构分闸时各级控制阀响应特性,分析了断路器分闸动作时二级阀阀座与阀管尺寸匹配对出口动作压力的影响。根据断路器液压机构各级阀体解体检查状况,确定该故障起因为断路器液压机构管阀制造工艺存在缺陷。针对该故障,提出对该断路器同型号、同批次阀体进行全部更换并为该型号运行年限较长断路器实施B类检修,防止类似故障再次发生。     

220kV断路器失灵保护动作延时优化

针对传统220 kV断路器失灵保护整定值在部分情况下无法满足系统稳定对故障切除时间要求的问题,基于220kV断路器失灵保护的特点和系统对故障切除时间的要求,分析了主保护动作时间、开关分闸时间、燃弧时间、电流元件返回时间等影响故障切除时间的因素及其时间边界,评估了跳母联断路器、线路跟跳两段时限与跳相邻断路器配合的必要性,提出了综合考虑系统极限切除时间、失灵延时下限时间的断路器失灵保护动作延时优化方案,兼顾了失灵保护配合和系统稳定需要,并提供了故障持续时间的计算方法。     

中压开关柜在线监测装置的研制

针对中压开关柜,以温度、机械和绝缘状态为监测对象,研制开发了一套在线监测装置。设计了基于低功耗电子器件和红外通信的接触式测温装置,具有较高的准确度,并解决了高电位的隔离问题;采用角位移传感器间接测量动触头的行程-时间曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题,结合操作过程中的振动信号和分合闸线圈电流曲线,实现了对中压开关柜机械特性的监测;通过测量断路器环氧套管的泄漏电流来表征绝缘特性。试验表明,整套在线监测装置稳定可靠。     

广西电网省地模型拼接和数据交互的实现

广西电网省级调度自动化系统对110 k V及以下电压等级电网不建模或做等值处理,调度人员无法及时、准确地掌握全区电网的实时运行状态。为此,通过采用基于IEC 61970标准的在线模型拼接技术,在省级调度自动化系统中建设了省地模型拼接系统,实现了广西区内110 k V及以上电压等级的电网模型、图形及数据共享。针对模型拼接过程出现的问题,提出了有效的解决方法,提高了模型和数据的质量,为建设广西电网生产运行数据中心奠定了基础。