CN110954812B - 一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，方法包括S1：设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm；S2：在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；S3：在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；S4：根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q；S5：比较S4计算的断路器累计电磨损量与S1的电磨损量的告警参考值，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警。本发明通过调度自动化系统的电网运行数据，无需安装任何传感器，即可实时获取补偿电容器或电抗器分断动作时的负荷大小，实时地计算出断路器的电磨损量，对电磨损量进行实时监测，对断路器触头的劣化程度进行告警。

Description

一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法和系统
技术领域
本发明涉及断路器运维技术领域，更具体地，涉及一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法和系统。
背景技术
500kV变电站内的35kV补偿电容器与补偿电抗器需要频繁投切，对于其断路器，每次投切动作都是一次带负荷动作。大量的带负荷分合动作严重地加剧了断路器弧触头的性能劣化，劣化到一定程度后会造成断路器开断时灭弧不成功，以至于灭弧气室爆炸。如果不能及时监测灭弧触头的劣化程度，将严重影响电网的安全稳定运行。现有的试验方法主要是采用周期性的停电试验，通过停电测试断路器的回路电阻，判断弧触头是否存在严重劣化。该方法存在以下不足：需要停电，对电网的运行带来不便；无法进行持续性监测，对于大量的投切次数，以一年或者三年开展的周期试验可能会错过最佳监测时机；成本高、结构复杂。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，实时监测诊断断路器的电寿命。
本发明的进一步目的是提供一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，包括以下步骤：
S1：设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm；
S2：在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
S3：在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
S4：根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q；
S5：比较S4计算的断路器累计电磨损量与S1的电磨损量的告警参考值，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警。
优选地，步骤S1具体为：
将已经在预防性试验中发现的回路电阻异常的断路器作为参考对象，计算其从投入运行到出现异常时的累计电磨损量，并将该累计电磨损量作为参考告警值。
优选地，步骤S2具体为：
在调度自动化系统中通过SCADA的动作时间序列中断路器的动作时标获取断路器的动作时间，然后通过时间的匹配，在补偿电容器组的负荷记录获取相应时刻的负荷电流。
优选地，步骤S3中对于已投运的断路器，通过读取断路器的动作计数器获取断路器的初始动作次数，然后在每次调度自动化系统中读取到一次动作后，将对动作次数进行一次累加，累加后的次数就是此次动作完后断路器的累计动作次数，该累计动作次数作为该已投运的断路器的开断次数。
优选地，步骤S3中对于新投运的断路器，包括检修完重新投运的断路器，直接从投运的时间开始进行动作次数的累计，累计后的动作次数作为该新投运的断路器的开断次数。
优选地，步骤S4中计算断路器累计电磨损量，具体为：
Figure BDA0002289311850000021
式中，Q表示断路器累计电磨损量，n表示断路器开断次数，Ibi表示第i次断路器开断时的开断负荷电流，a表示开断电流的加权指数。
优选地，a的取值取决于断路器触头材料，a的取值介于1～2。
优选地，步骤S5中，若：
Figure BDA0002289311850000022
则发出告警。
优选地，所述断路器为35KV断路器。
一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断系统，包括：
告警模块，所述告警模块中设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm，并根据计算得到的断路器累计电磨损量与告警参考值Qm进行比较，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警；
开断负荷电流获取模块，所述开断负荷电流获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
开断次数获取模块，所述开断次数获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
计算模块，所述计算模块根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过调度自动化系统的电网运行数据，无需安装任何传感器，即可实时获取补偿电容器或电抗器分断动作时的负荷大小，实时地计算出断路器的电磨损量，对电磨损量进行实时监测，对断路器触头的劣化程度进行告警。相比于停电测试断路器回路电阻的方法，本发明无需停电，保证电网的持续可靠运行，可以进行持续性的实时监测，本发明的实时监测可避免错过断路器弧触头电磨损的最佳监测时机，减少损失。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的系统模块示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，如图1，包括以下步骤：
S1：设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm；
S2：在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
S3：在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
S4：根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q；
S5：比较S4计算的断路器累计电磨损量与S1的电磨损量的告警参考值，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警。
步骤S1具体为：
将已经在预防性试验中发现的回路电阻异常的断路器作为参考对象，计算其从投入运行到出现异常时的累计电磨损量，并将该累计电磨损量作为参考告警值。
步骤S2具体为：
在调度自动化系统中通过SCADA的动作时间序列中断路器的动作时标获取断路器的动作时间，然后通过时间的匹配，在补偿电容器组的负荷记录获取相应时刻的负荷电流。
步骤S3中对于已投运的断路器，通过读取断路器的动作计数器获取断路器的初始动作次数，然后在每次调度自动化系统中读取到一次动作后，将对动作次数进行一次累加，累加后的次数就是此次动作完后断路器的累计动作次数，该累计动作次数作为该已投运的断路器的开断次数。
步骤S3中对于新投运的断路器，包括检修完重新投运的断路器，直接从投运的时间开始进行动作次数的累计，累计后的动作次数作为该新投运的断路器的开断次数。
步骤S4中计算断路器累计电磨损量，具体为：
Figure BDA0002289311850000041
式中，Q表示断路器累计电磨损量，n表示断路器开断次数，Ibi表示第i次断路器开断时的开断负荷电流，a表示开断电流的加权指数。
a的取值取决于断路器触头材料，a的取值介于1～2。
步骤S5中，若：
Figure BDA0002289311850000042
则发出告警。
所述断路器为35KV断路器。
实施例2
本实施例提供一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断系统，如图2，包括：
告警模块，所述告警模块中设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm，并根据计算得到的断路器累计电磨损量与告警参考值Qm进行比较，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警；
开断负荷电流获取模块，所述开断负荷电流获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
开断次数获取模块，所述开断次数获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
计算模块，所述计算模块根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm；
S2：在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
S3：在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
S4：根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q；
S5：比较S4计算的断路器累计电磨损量与S1的电磨损量的告警参考值，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警；
在调度自动化系统中通过SCADA的动作时间序列中断路器的动作时标获取断路器的动作时间，然后通过时间的匹配，在补偿电容器组的负荷记录获取相应时刻的负荷电流；
步骤S3中对于已投运的断路器，通过读取断路器的动作计数器获取断路器的初始动作次数，然后在每次调度自动化系统中读取到一次动作后，将对动作次数进行一次累加，累加后的次数就是此次动作完后断路器的累计动作次数，该累计动作次数作为该已投运的断路器的开断次数；
步骤S3中对于新投运的断路器，包括检修完重新投运的断路器，直接从投运的时间开始进行动作次数的累计，累计后的动作次数作为该新投运的断路器的开断次数；
步骤S5中，若：
Figure FDA0003104717760000011
则发出告警。
2.根据权利要求1所述的基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，其特征在于，步骤S1具体为：
将已经在预防性试验中发现的回路电阻异常的断路器作为参考对象，计算其从投入运行到出现异常时的累计电磨损量，并将该累计电磨损量作为参考告警值。
3.根据权利要求1所述的基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，其特征在于，步骤S4中计算断路器累计电磨损量，具体为：
Figure FDA0003104717760000021
式中，Q表示断路器累计电磨损量，n表示断路器开断次数，Ibi表示第i次断路器开断时的开断负荷电流，a表示开断电流的加权指数。
4.根据权利要求3所述的基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，其特征在于，a的取值取决于断路器触头材料，a的取值介于1～2。
5.根据权利要求1所述的基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断方法，其特征在于，所述断路器为35KV断路器。
6.一种基于调度自动化数据的断路器电寿命诊断系统，其特征在于，包括：
告警模块，所述告警模块中设置断路器触头电磨损量的告警参考值Qm，并根据计算得到的断路器累计电磨损量与告警参考值Qm进行比较，若断路器累计电磨损量比上告警参考值得到的数值在一定值之上，则进行告警；
开断负荷电流获取模块，所述开断负荷电流获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断负荷电流；
开断次数获取模块，所述开断次数获取模块在调度自动化系统中实时获取断路器开断次数；
计算模块，所述计算模块根据断路器开断负荷电流和开断次数，计算断路器累计电磨损量Q；
在调度自动化系统中通过SCADA的动作时间序列中断路器的动作时标获取断路器的动作时间，然后通过时间的匹配，在补偿电容器组的负荷记录获取相应时刻的负荷电流；
开断次数获取模块对于已投运的断路器，通过读取断路器的动作计数器获取断路器的初始动作次数，然后在每次调度自动化系统中读取到一次动作后，将对动作次数进行一次累加，累加后的次数就是此次动作完后断路器的累计动作次数，该累计动作次数作为该已投运的断路器的开断次数；
开断次数获取模块对于新投运的断路器，包括检修完重新投运的断路器，直接从投运的时间开始进行动作次数的累计，累计后的动作次数作为该新投运的断路器的开断次数；
计算模块中，若：
Figure FDA0003104717760000031
则发出告警。
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