基于失效建模和概率统计的高压断路器寿命评估探讨

讨论了断路器寿命评估中寿命和失效的含义;明确了断路器失效判断的依据;建立了断路器失效的故障树模型和部件失效的Weibull模型;介绍了优化极大似然法确定模型参数的计算方法.     

电能表用外置断路器常见失效模式分析

电能表用外置断路器对用户侧终端线路及设备的正常运行起着至关重要的作用,因此对电能表用外置断路器常见的失效模式进行分析、改进具有重要的现实意义。文中介绍了几种常见的电能表用外置断路器的失效模式,对失效模式进行了分析并采取相应的改进措施,有效提高了电能表用外置断路器使用的可靠性。     

低压断路器辅助开关的失效解析

断路器失效的原因是多方面的，其辅助开关失效是断路器失效的主要原因之一，它不仅影响断路器本身的工作可靠性，还影响控制系统工作的可靠性，本文就其失效原因进行分析，提出了切实可行的解决措施。     

微型断路器灭弧失效分析及性能优化设计

针对目前居民用微型断路器故障频发和灭弧能力严重不足的问题,开展微型断路器灭弧失效分析及性能优化研究。在分析微型断路器灭弧失效机理的基础上,提出优化设计技术路线图,建立微型断路器失效仿真模型,分析燃弧时间与栅片数量之间的关系,分析并给出模型关键优化参数的取值,对提出的4种设计方案进行仿真分析,得出最佳优化设计方案。通过对优化前、后的微型断路器样品进行实验分析可知,与优化前相比,试品优化后的分断时间和燃弧时间均显著减少,焦耳积分明显降低。实验结果与仿真结果相符,表明该优化设计方案可明显提升微型断路器的灭弧性能和分断能力,有效提高微型断路器的可靠性、安全性和稳定性,解决微型断路器灭弧失效的难题。     

计及继电保护失效的断路器检修顺序决策方法

多台断路器存在最优检修时间段重叠情况,为了合理配置检修资源,应该对断路器实施差异化检修,决策多台断路器检修顺序及检修重点。针对上述问题,从断路器潜在风险分析出发,考虑断路器关联继电保护的影响,提出了计及继电保护失效的断路器检修决策及检修效果评价方法。通过建立计及关联继电保护失效的断路器状态空间模型,综合考虑断路器退出运行时系统风险增量及继续运行的潜在风险,建立断路器检修紧迫度指标决策断路器检修顺序。以IEEE-RBTS进行算例分析,验证了所提计及继电保护失效的断路器检修决策及检修效果评价方法的可行性和优势。     

小型断路器可靠性筛选方法的研究

在分析小型断路器的工作特点及故障模式以及可靠性验证试验中失效试品的失效机理的基础上 ,进一步讨论了小型断路器的可靠性筛选方法 ,其中包括早期失效产品的筛选次数的确定和试验条件等     

12kV真空断路器合闸弹簧疲劳特性试验及寿命预测

合闸弹簧作为断路器合闸的动力源,当发生疲劳失效时会导致断路器合不到位、拒动等故障.文中以某一12 kV真空断路器为研究对象,分析断路器合闸弹簧能量与负载的匹配规律,并通过试验得到断路器合闸所需的最小能量.通过模拟断路器长期不动作运行工况下的合闸弹簧长时间处于被压缩状态,得到合闸弹簧力随时间变化的静态应力松弛曲线;通过对...     

动作功能与电压有关的剩余电流保护断路器电子组件板失效引发事故的研究

在实际运行中,剩余电流保护断路器电子组件板失效导致漏电自身烧坏,引发火灾或导致操作人员受伤的事故时有发生.为了弄清漏电电子组件板失效引发事故的原因,采用理论分析结合模拟试验的方法再现了漏电电子组件板失效引发事故的过程,并提出预防措施供同类产品设计参考.     

断路器防跳回路失灵案例分析及改进措施

分析了一起500 kV断路器的防跳回路失效故障,指出故障是由远方控制程序导致,具体原因是断路器合闸脉冲时间设定不合理和继电保护动作未能闭锁断路器合闸命令。提出相应的改进措施,包括：将断路器的合闸脉冲时间由60 s改为0.5 s;在断路器内部故障与断路器合闸闭锁条件中加入断路器的保护动作信号。     

Fault Analysis of Circuit Breaker Based on Fault Tree Analysis

采用故障树分析法对断路器故障进行分析.通过定性分析找到顶事件发生的路径;在定量分析过程中,处理含有不确定因素的底事件时,采用模糊集理论与专家综合判断相结合的方法.利用该方法将专家自然语言通过模糊数学的知识转化为模糊数,再通过左右模糊排序法转换为模糊失效概率.计算了断路器近10年的可靠度和不可靠度值,为断路器的检修工作提供了依据.     

Empirical Circuit Breaker Failure Rate Assessment and Modeling in a Preventive Maintenance Application

This article presents an analysis of the failure rates of SF6 puffer circuit breakers in the 230-kV voltage class. Historical failure recorded data for existing power circuit breakers in high-voltage substations in Thailand from 1992 to 2011 were retrieved. Subsequently, the data were analyzed and classified based on the causes of failure related to circuit breaker sub-components. The failure rates of the individual circuit breaker sub-components were determined. These failure rates were then categorized into three main circuit breaker component categories based on their functionality, which includes the live part and insulation, operating mechanism, and control part. The failure rates of the individual circuit breaker sub-components were calculated, and their associated probability distributions were estimated using Weibull distribution functions. The resulting Weibull distribution parameters were subsequently utilized in a circuit breaker preventive maintenance application to aid in the decision-making process for setting the maintenance schedule of the circuit breaker components. Finally, circuit breaker reliability is also monitored. This proposed method can also be applied to other high-voltage equipment in power systems.     

两类220kV SF6断路器在运行中出现的问题及其解决方法

介绍了沈阳高压开关厂LW11-220和ABB HPL245两类SF6断路器在韶关发电厂使用中出现的拉杆断裂、自动合闸、拒合等故障.其中LW11-220断路器的故障是通过高频保护的误发信号和分析故障录波图以及断路器特性试验时发现的,发现过程具有启发性.针对这两类断路器在使用过程中出现的问题进行了分析,以及对高压断路器的管理和维护、操作机构等有关问题进行了探讨,提出了加强高压断路器管理,转变维护方式的建议.     

核电厂发电机出口断路器失灵保护设计

核电厂发电机机端与升压变压器之间都装设发电机出口断路器,而且装设了发电机出口断路器失灵保护。文中分析核电厂发电机所配置的保护及其定值,发现发电机出口断路器失灵保护设计存在问题:某些启动跳发电机出口断路器、灭磁、关闭主汽门的电气保护,因电流判据不满足而不能直接有效地启动发电机出口断路器失灵保护;汽轮发电机组在程序跳闸过程中,发电机出口断路器发生故障而不能跳开,也不能启动发电机出口断路器失灵保护。对上述问题所造成的危害,文中提出核电厂发电机出口断路器失灵保护设计的改进措施,完善了核电厂发电机出口断路器失灵保护设计。     

一种台区漏电保护断路器的远程监控方案

台区漏电保护断路器频繁跳闸是配网运维中的常见故障,实现状态实时监测及远程合闸是提高运维效率的可行思路。文章分析了用电信息采集系统集中器与单相表的工作原理以及典型漏电保护断路器的合闸方式,创建了一种"集中器-单相智能电表-漏电保护断路器"的组合运行方式。现网运行结果表明,该方案能实时监测漏电保护断路器状态变位,对非永久性故障实行远程合闸,具有简单易行、安全可靠的优点。     

SF6断路器故障辨识及在线监测的探讨

根据国内外有关SF6断路器故障统计和事故分析,提出SF6断路器故障模式和辨识指标,旨在改变断路器传统的定期检修方式。按照本文提出的故障模式和辨识指标,时SF6断路器进行在线监测,可实现“按状态检修”或“以可靠性为中心检修”的先进检修模式,有利于提高SF6断路器的可靠性,避免危及系统安全的严重事故发生,降低断路器检修维护费用。     

Effects of preventive maintenance on circuit breakers and protection systems upon substation reliability

This paper considers the effects that preventive maintenance on circuits breakers and protection systems inside substations can have on the reliability of electricity supply. By performing preventive maintenance, the probability of a failure to operate of the circuit breaker (unrevealed fault) can be reduced, provided that the preventive maintenance process is carefully carried out. On the other hand, the probability and frequency of an overlapping failure event increases when the frequency of performing preventive maintenance on circuit breakers and protection systems increases. This article shows that an optimal preventive maintenance frequency can be deduced dependent on the substation topology, provided that the maintenance process is carefully carried out. The paper demonstrates also that carelessly performed preventive maintenance can even lead to a decrease in reliability of electricity supply.     

误合电容器引起事故扩大的原因分析

通过对电容器合闸涌流的计算、电容器熔丝重击穿和真空断路器发生重击穿的分析研究,解释一起由于误合故障电容器而引起10 kV电容器组熔断器“群爆”、真空断路器损坏的事故发生原因,进而提出选用优质真空断路器、自动投切电容器主站应具有闭锁回路、电容器的外熔丝选用性能较好的熔断器等,以避免此类事故重复发生.     

带有自动重合闸功能的断路器失灵保护

分析了3/2接线完整串中断路器发生断路器拒动和死区故障时保护的动作情况,指出现有断路器失灵保护无法正确切除死区故障。提出一种带有自动重合闸功能的断路器失灵保护,由原失灵回路、电压判别装置控制回路、自动重合闸回路、电压判别回路组成,通过残压-感应电压半周波判别装置对主设备特定时间段的电压进行检测,判断主设备相邻断路器是否发生死区故障,进而决定是否在失灵保护动作跳闸后重合相关断路器使主设备恢复供电。该断路器失灵保护可以在发生死区故障时缩小停电范围。最后以3/2接线完整串中断路器为例,讨论了带有自动重合闸功能的断路器失灵保护的动作过程。     

某火电厂给水泵真空断路器故障原因分析

真空断路器是发电厂的重要电气设备,如果真空断路器缺陷严重,容易造成事故越级,导致厂用母线停电、机组停机.针对6 kV真空断路器故障情况,分析了真空泡部位发生炸裂的原因,对真空断路器真空度降低的隐性缺陷提出了具体的防范措施,为电力系统运行、维护、检修人员提供参考.     

Strategies for selecting monitoring of circuit breakers

Diagnostics and monitoring can be used to optimize maintenance practices, replacement, and utilization of aged circuit breakers. Monitoring practices should be selected with realistic expectations. Monitoring techniques and strategies for circuit breakers can vary depending on the application. Some monitoring techniques do not provide sufficient benefit to justify the cost and effort. Conversely, appropriate selection of monitoring can provide significant benefits. A new "IEEE Guide for the Selection of Monitoring for Circuit Breakers" has been published. It outlines the majority of monitoring options, and includes the important role and application of failure modes and effect analyzes. Various monitoring techniques and strategies are reviewed using the new guide as a reference for selecting the most appropriate monitoring for a given application.