在线监测在高压开关柜中的应用

郑育财

摘要：随着经济的快速发展，国家对电力总体需求在逐年上升，因此电力系统的建设数量也在逐年增长。高压开关拒在电力系统中属于主要设备之一，是整个电力系统运行的基本保障之一。本文在分析高压开关拒故障问题的基础上，切实的指出高压开关拒的特性与故障关联，继而简要分析开关拒状态检修运行在线监测对象与高压开关拒在线监测的模式。

关键词：在线监测;高压开关柜;应用

引言：电力系统中的高压开关柜主要是增加电力系统运行的安全性，高压开关柜作为电力系统的主要设备，其出现故障对电力系统整体起着极大的威胁，例如电力线路受损、设备受损，进而出现停小范围或者是大范围的停电事故，造成经济上的损失。当前的工作中要确保供电整体的安全性，需要在原有的基础上进行更加全面、更加科学的措施，从而提出了科学检修模式来确保高压开关柜的正常运行。使用现代化的检修方式能将人工智能技术加以应用，使得设备的运行状况能通过设备进行实时监控，极大程度的杜绝高压开关柜出现线路等故障，以及整个输电线路无法安全运行的现象，提高电力系统运行的安全性以及自动化程度。

1 高压开关柜的基本特征分析

设备的在线监测工作依靠的是现代先进技术，在实际应用中要充分的考虑到电力系统的环境与需求，从而根据电力系统的基本特征与故障类型进行项目分析。高压开关柜相关联的是电、磁、温度等等，这么多条件下所形成的故障是多种多样的。所以实际的在线监测中，需要对高压开关柜的故障原因以及故障点进行准确的判断，在此之前就需要相关工作者以及监测系统充分的了解高压开关柜的工作模式以及故障特征。

1.1 高压开关拒的基本特征

高压开关柜是由多个元件组成，也是因为元件的数量众多使得故障出现的类型众多，开关柜内存在有多个电气元件，不同的元件在使用中会出现不同的故障，例如母线，在电力系统中母线出现故障通常是接触电阻过大而出现的高温现象;绝缘拉杆，在电力系统出现的故障是绝缘性能的降低。上述出现的故障以及未例举出的故障其对传感器带来的是选择方面的难题，因此在传感器类型元件的选择上，要充分的考虑其性能、数量以及安装位置，从而提升故障诊断的可信度。除此之外，高压开关柜在运作中存在差异性，基于此在进行断路器的选择时，要对断路器的接通功能以及分段功能进行操作试验，以此来获取真实的数据，确保高压开关柜故障出现时能及时的进行断开工作，确保电力线路整体运行的安全性[1]。

1.2 高压开关拒的故障类型

电力系统的故障不仅与设备当时状态有关，还跟设备的工作时间与历史状态有关，只是因为在一种故障现象中可能会由不同因素造成，同时同一种原因又会造成不同的故障现象。在同样的状态参数中，故障可能发生也可能不发生，且故障发生的程度也会有所不同。上述的现象都表明高压开关柜的状态变量与故障特征变量之间存在了非线性映射关系，这个映射关系反应出了故障发生的随机性与模糊性。笔者在近些年的研究中，對高压开关的设备运行状态数据的观察，将高压开关柜的故障划分为下面的几种类型：第一，开断关和故障;第二，截流故障;第三，柜动、误动故障;第四，绝缘故障;第五，外力及其他因素。

1.3 高压开关拒的检测模式

在故障发生的过程中开关柜状态的检修，是根据开关柜的主要故障以及建设中使用的技术水平、产品质量等综合因素，从而进行相关的项目检测，而主要检测的方面是：第一，绝缘检测，即套管绝缘、支柱绝缘、电缆绝缘、互感绝缘、母线绝缘等。第二，控制回路，检测内容对回路的控制，或者是分合闸线图等。第三，温度检测，手车室、开关柜内母线室、电缆室、隔离触头都需要进行实时的检测[2]。第四，断路器机械特征，其中就包含了动触头超行程、动触头总行程等等。第五，断路器电气性能，在开断电流权值、灭弧室真空度以及主触头电阻等等。

2 高压开关柜的检测模式

2.1 温度在线监测

温度在线监测包括母线接触的温度以及断路器接触头温度的在线监测，在高压开关柜中母线连接处升温测量的传感器是石英传感器，在光微薄硅温度传感器以及吸收型的光纤温度传感器，它们主要是石英晶体、硅片、玻璃等成分组成的GaAs晶体、Fabrypeerot槽为感温晶体元件，建立以光纤为传输的介质，如此一来能解决高压开关柜电磁干扰的问题。在高压开关柜触头整体处于高压电、高温度、强磁场的电磁干扰之下，能有效的进行触头的温测工作，因此在线监测中要在装置上进行恶劣环境的试验，使其适应恶劣环境带来的压力。当前我国高压开关柜在线监测之中使用的是被动式测温以及主动式测温。在线监测之中选择适合恰当的抗干扰措施以及元件监测仪，能在确保高压开关柜处于正产运行状态，还能减少电力企业的建设成本。

2.2 电气性能在线监测

电气性能的监测工作包括断路器开断电流加权值、灭弧室真空度等等，在不同开断电流的情况下磨损曲线，在每次电流开断的积累中会出现不同程度的电磨损，每一台电磨损总量是由开断器的额定短路开端电流以及允许开断满容量次数来商榷，或者是采用触头积累磨损量当做判断电设备寿命的根本依据。真空度在在线监测中的应用方式较多，当前我国电力系统中高压开关柜中在线监测是使用电弧电压法、光电变换法、耦合电容法等等[3]。在具体的使用中是通过屏蔽罩对直流电位进行测量，将静电负荷数量的积累作为监测真空度的有效方式。上述方式运用了电场探头的技术，党电场探头离开屏蔽罩125毫米时，还是具有较高的测量灵活性，可以说是高压开关柜在线监测的有效方式，能大大帮助电力系统减少故障，以及对故障及时的发现与解决。

3 结束语

综上所述，高压开关柜整体是由多个元件构成的，在具体的使用中内部有电、磁、稳定等多种现象，故障的表现形式以及产生机理之间的差别过大，在电力系统中需要采取各种方式对高压开关柜的故障进行有效的是监测与诊断，从而寻找到最好的、最有效的措施进行问题的解决，保证电力系统的正确运行。

参考文献

[1]李晓凤，刘建戈.在线监测在高压开关拒中的应用[J]电工技术，2007（4）：3-4.

[2]王玉梅，王俊美，钟军，et al.智能仪器在高压开关柜在线监测系统中的应用[J].电气工程学报，2007（5）：59-61.

[3]刘进辉，刘萍，郭骏光纤测温技术在高压开关拒在线监测中的应用研究[J].中国电子商务，2012（20）：89-90.