淺析高壓斷路器狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)

盧志敏

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司濱海縣供電分公司 江蘇 鹽城 224500

引言

從高壓斷路器的工作內(nèi)容來(lái)看，主要是針對(duì)電壓較大和電流較大兩種環(huán)境，來(lái)針對(duì)輸電線路分別進(jìn)行接通處理和斷開(kāi)處理。由此可見(jiàn)，高壓斷路器所處的工作環(huán)境是十分復(fù)雜的。雖然在高壓斷路器運(yùn)行的過(guò)程中，也會(huì)配備滅弧裝置來(lái)進(jìn)行輔助，但在執(zhí)行每一次動(dòng)作時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)瞬間火花以及出現(xiàn)氣體放電，從而造成高壓斷路器的觸頭干擾，加劇了高壓斷路器觸頭的損壞和老化[1]。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，高壓斷路器的觸頭往往需要及時(shí)進(jìn)行更換。但是考慮到不同高壓斷路器在質(zhì)量方面的差異，完善檢測(cè)技術(shù)是確保問(wèn)題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)，也是后續(xù)處理方案制定的重要參考保障。

1 高壓斷路器的常見(jiàn)故障分析

1.1 高壓斷路器動(dòng)作錯(cuò)誤故障

對(duì)高壓斷路器的故障問(wèn)題進(jìn)行分析，首先便是高壓斷路器的動(dòng)作錯(cuò)誤故障。動(dòng)作錯(cuò)誤故障主要指的是在高壓斷路器運(yùn)行的過(guò)程中，需要執(zhí)行的工作與當(dāng)前真正執(zhí)行的動(dòng)作出現(xiàn)了差異，從而影響了高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，難以達(dá)到工作的目標(biāo)[2]。那么對(duì)高壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作故障進(jìn)行分析，往往表現(xiàn)在二次回路故障方面。這主要是因?yàn)椋诟邏簲嗦菲鲌?zhí)行動(dòng)作期間，是會(huì)受到二次回路的影響，那么當(dāng)二次回路出現(xiàn)故障后，便很容易連帶出高壓斷路器的動(dòng)作錯(cuò)誤故障。另外，操作設(shè)備故障也是導(dǎo)致高壓斷路器錯(cuò)誤動(dòng)作故障的一大原因。其中，比較常見(jiàn)的操作設(shè)備故障主要體現(xiàn)在電磁裝置方面。包括出現(xiàn)的電壓過(guò)低問(wèn)題﹑電流過(guò)小問(wèn)題等，從而影響了電磁裝置的吸力。屆時(shí)，如果裝置本身承受到了來(lái)自外界的振動(dòng)作用力，則很容易導(dǎo)致電磁結(jié)構(gòu)的脫落，進(jìn)而引發(fā)了高壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作故障。

1.2 高壓斷路器拒絕動(dòng)作故障

不同于高壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作故障，高壓斷路器的拒絕動(dòng)作故障所帶來(lái)的危害往往要更大。當(dāng)出現(xiàn)高壓斷路器的錯(cuò)誤動(dòng)作故障問(wèn)題時(shí)，更多是造成線路跳閘等問(wèn)題，并不會(huì)造成大范圍的負(fù)面影響。那么從高壓斷路器的拒絕動(dòng)作故障來(lái)看，主要指的是在高壓斷路器運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)了線路斷開(kāi)的問(wèn)題。屆時(shí)，雖然二次回路已經(jīng)發(fā)出了挑戰(zhàn)信號(hào)，或者是手動(dòng)已經(jīng)發(fā)出了跳閘信號(hào)，但高壓斷路器卻沒(méi)有對(duì)跳閘動(dòng)作進(jìn)行執(zhí)行[3]。一般認(rèn)為，需要高壓斷路器做出跳閘動(dòng)作時(shí)，往往是工作人員需要針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的其他故障問(wèn)題進(jìn)行處理。屆時(shí)，如果不能夠執(zhí)行跳閘動(dòng)作，則很容易造成大范圍的停電等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，高壓斷路器拒絕動(dòng)作故障這樣一種越級(jí)跳閘問(wèn)題的出現(xiàn)所帶來(lái)的后果往往是十分嚴(yán)重的。那么針對(duì)造成高壓斷路器拒絕跳閘動(dòng)作的原因進(jìn)行分析，主要體現(xiàn)在電器方面的故障，或者是機(jī)械方面的故障。其中，如果是因?yàn)殡娖鞣矫婀收蠈?dǎo)致的問(wèn)題，則問(wèn)題的根源大都集中在輔助回路位置，或者是控制回路位置。而如果是機(jī)械方面故障導(dǎo)致的問(wèn)題，則問(wèn)題的根源大都集中在液壓操作設(shè)備方面。

1.3 高壓斷路器絕緣故障

絕緣故障同樣是高壓斷路器中比較常見(jiàn)的一類(lèi)故障問(wèn)題。一般認(rèn)為，在高壓斷路器運(yùn)行中，所處的環(huán)境往往比較復(fù)雜。包括高壓環(huán)境﹑外界因素干擾等，那么在這些環(huán)境因素的作用下，便很容易加劇高壓斷路器絕緣位置的損壞。基于此，結(jié)合高壓斷路器運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況進(jìn)行分析，其故障表現(xiàn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面[4]：①是因?yàn)楦邏簲嗦菲魍獠拷^緣膠布損壞而導(dǎo)致的高壓斷路器絕緣故障。那么從造成該故障問(wèn)題的原因來(lái)看，主要是高壓斷路器在運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期受到外界因素的影響，從而導(dǎo)致了絕緣膠布的風(fēng)華。對(duì)此，工作人員需要及時(shí)做好高壓斷路器絕緣膠布的更換；②是在高壓斷路器運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)了其內(nèi)部的絕緣故障。那么從造成這一問(wèn)題的原因來(lái)看，主要是高壓斷路器長(zhǎng)時(shí)間處于高壓運(yùn)行的環(huán)境中，從而加劇了高壓斷路器部件的老化與磨損。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，往往很難直接在現(xiàn)場(chǎng)完成處理，需要安排專門(mén)的技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行維修。

2 高壓斷路器狀態(tài)檢修的意義

一般認(rèn)為，在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修的過(guò)程中，由于采用的是人員手工模式，所以人員的工作量是比較大的。同時(shí)，由于人員的專業(yè)素質(zhì)差異，也很容易因?yàn)槿藛T的不合理操作﹑不規(guī)范操作而引發(fā)人為失誤，影響了工作的效果。基于此，在高壓斷路器狀態(tài)檢修的過(guò)程中，則能夠進(jìn)一步提高工作的整體效率，并同時(shí)也減輕了人員的作業(yè)壓力[5]。那么從狀態(tài)檢修的本質(zhì)來(lái)看，主要是針對(duì)其中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行提煉﹑整理與分析，從而結(jié)合數(shù)據(jù)信息結(jié)果對(duì)高壓斷路器設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行把控，以此來(lái)制定出針對(duì)性的高壓斷路器狀態(tài)檢修方案。此外，在導(dǎo)入了高壓斷路器設(shè)備狀態(tài)檢修制度后，企業(yè)和工作人員同樣能夠針對(duì)設(shè)備來(lái)進(jìn)行定期和定時(shí)的維修保養(yǎng)，從而強(qiáng)化設(shè)備的事前管理，減少設(shè)備的故障發(fā)生概率，并減少了更大難度且不必要的維修，更有效降低了設(shè)備維修方面的成本支出。另外，在高壓斷路器狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，同樣能夠幫助企業(yè)和工作人員更好地對(duì)設(shè)備的使用壽命來(lái)進(jìn)行把控，從而進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)備備件安排與存儲(chǔ)。最后，在高壓斷路器狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，也能夠建故障問(wèn)題的負(fù)面影響控制在最下，切實(shí)避免了大范圍故障問(wèn)題的出現(xiàn)，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 高壓斷路器狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)

3.1 對(duì)高壓斷路器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)

針對(duì)高壓斷路器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行分析，目前主要包括兩種方式。其一方式是在線監(jiān)測(cè)技術(shù)﹑其二方式是離線檢測(cè)技術(shù)。其中，離線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用仍是比較傳統(tǒng)的方法。在離線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，主要是針對(duì)人力資源來(lái)進(jìn)行利用，通過(guò)人工作業(yè)的方式針對(duì)高壓斷路器進(jìn)行巡檢，從而及時(shí)把握高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，并同時(shí)開(kāi)展后續(xù)的人工排查作業(yè)和人工故障分析作業(yè)。雖然，在經(jīng)過(guò)相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展后，人工作業(yè)模式也取得了發(fā)展，獲得了相關(guān)設(shè)備的支持[6]。包括手持檢測(cè)儀等。但其本質(zhì)仍然是人工操作，仍然難以脫離人員的故障記錄﹑故障分析。目前，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展，電力系統(tǒng)作為保障社會(huì)平穩(wěn)運(yùn)行的重要性資源和基礎(chǔ)性資源，電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，這也帶來(lái)了數(shù)量更多的高壓斷路器。因此，如果企業(yè)仍是采取傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，不僅僅是會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更大的人力成本支出，也難以保證工作的運(yùn)行效率。因此，就需要切實(shí)做好傳統(tǒng)模式的更新與改革。

目前，在高壓斷路器狀態(tài)檢測(cè)的過(guò)程中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)成為了主要的方向和趨勢(shì)。并在以在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過(guò)離線檢測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行輔助。那么從在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的工作原理來(lái)看，主要是針對(duì)電子信息技術(shù)﹑計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，從而在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，能夠更為及時(shí)﹑更為有效地把控起重的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，對(duì)后續(xù)工作的展開(kāi)來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)。其中，傳感器是開(kāi)展高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的主要部件。在傳感器發(fā)揮作用的過(guò)程中，能夠?qū)蛊渲械母黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行收集與整理，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息參數(shù)向著電氣量方面的轉(zhuǎn)變。之后，可通過(guò)配置的微控制單元來(lái)開(kāi)展簡(jiǎn)單的處理，以此來(lái)構(gòu)建起能夠進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)，從而在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示。如此一來(lái)，相關(guān)的工作人員便能夠針對(duì)其中的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行分析和探究，從而制定出針對(duì)性的問(wèn)題處理方案。通過(guò)該種方式的應(yīng)用，不僅僅是降低了人員操作的整體強(qiáng)度，也切實(shí)提高了工作展開(kāi)的整體效率。另外，在在線實(shí)施監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，也更具智能化效果，可以在其中對(duì)先進(jìn)的診斷程序進(jìn)行利用，以此來(lái)結(jié)合數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更為精準(zhǔn)的判斷分析，切實(shí)提高了高壓斷路器狀態(tài)檢測(cè)的整體水平，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2 仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是近些年來(lái)所興起的一門(mén)技術(shù)。目前，仿人工神經(jīng)技術(shù)隨著不斷深入的發(fā)展，也在逐漸投身到更多的領(lǐng)域中。那么從仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的本質(zhì)來(lái)看，主要是通過(guò)對(duì)以往數(shù)據(jù)信息的分析來(lái)構(gòu)建起一套完善的﹑系統(tǒng)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而在遇到各類(lèi)問(wèn)題時(shí)，都能夠形成明確的問(wèn)題處理標(biāo)準(zhǔn)。并參照標(biāo)準(zhǔn)﹑流程和規(guī)范來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理。由此可見(jiàn)，在仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的前期階段，則是需要重點(diǎn)做好數(shù)據(jù)信息工作，對(duì)更多的數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行收集﹑整理與分析，從而對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行演示﹑模擬和訓(xùn)練，待達(dá)到穩(wěn)定性的作業(yè)后，再投入到實(shí)際工作中[7]。對(duì)比傳統(tǒng)的技術(shù)，仿人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用在操作方便要更加簡(jiǎn)單，并同時(shí)在需要系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，僅僅是針對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新訓(xùn)練即可，具有更好的適用性。

3.3 利用行程與時(shí)間相互關(guān)系，對(duì)高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)

在目前針對(duì)高壓斷路器進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)行程的利用和對(duì)時(shí)間的關(guān)系利用是比較科學(xué)的一種方法。期間，主要是分別針對(duì)接觸點(diǎn)的行程來(lái)進(jìn)行分析，以及針對(duì)時(shí)間來(lái)做好計(jì)算處理，從而得出準(zhǔn)確﹑可靠的內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)。但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，仍是需要做好其他數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入，從而為其提供必要的參考。其中，主要包括了運(yùn)動(dòng)點(diǎn)在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度參數(shù)信息﹑接觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)范圍參數(shù)信息等[8]。其中，工作人員針對(duì)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行實(shí)際的觀察是把握高壓斷路器當(dāng)下運(yùn)行狀態(tài)的直接方式。同時(shí)，從當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況來(lái)看，企業(yè)和工作人員往往是需要采取增量的方式來(lái)進(jìn)行行程與時(shí)間的關(guān)系編碼，或者是采取直線的方式來(lái)進(jìn)行行程與時(shí)間的關(guān)系編碼，并同時(shí)針對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的信息來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)收集﹑整理，最終把握住二者的關(guān)系，進(jìn)行檢測(cè)工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，高壓斷路器是十分重要的組成部分，也始終發(fā)揮出十分關(guān)鍵的作用和功能。通過(guò)高壓斷路器的運(yùn)用，能夠保證電力系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備處于安全的運(yùn)行環(huán)境下，從而在電力生產(chǎn)與電力輸送的過(guò)程中，具有更好的效率和質(zhì)量。基于此，電力企業(yè)需要結(jié)合當(dāng)下的情況來(lái)進(jìn)行綜合性的分析整理，針對(duì)高壓斷路器的檢測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)一步做好優(yōu)化和創(chuàng)新，保證高壓斷路器的良好運(yùn)行。同時(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化線路巡檢的輔助力度，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)離線檢測(cè)和在線檢測(cè)的有效結(jié)合，從而更好地把握高壓斷路器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題以及潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。