曹磊
国网湖北省电力有限公司黄龙滩水力发电厂 湖北 十堰 442000
摘要： 近年来，随着我国互联网技术的发展以及物联网技术的广泛应用，经济发展对电力的依赖度越来越高，我国电力需求量也逐年上升。为了满足巨大的电力需求，电网的升级更新尤为重要。在这之中，高压断路器是保障电网平稳安全运行的关键。依托当前人工智能技术以及大数据技术等，推进高压断路器智能故障诊断，及时排查其中的危险因素，对于电网建设具有重要价值和意义。
关键词：高压断路器；人工智能；专家诊断法；大数据网络；故障诊断
引言
根据中国电力网发布的数据显示，2020年10月全社会用电量6172亿千瓦时，同比增长6.6%。2020年1-10月全社会用电量累计60306亿千瓦时，同比增长1.8%。我国是用电大国，电网安全稳定运行关系到国计民生以及经济发展。互联网时代，随着“互联网+”模式的构建和普及，各行各业的发展对于电力的依赖度也上升了一个台阶。做好高压断路器的故障诊断，有效利用智能手段来提高诊断效率和处理效率，及时止损，是对当前电网维护建设的重要要求。
一、高压断路器故障简述
（一）泄露故障
高压断路器操动机构采用的是液压装置，其在运行过程中容易出现泄漏故障，对其造成直接影响。泄露故障容易发生在液压油管道回路接头处或者压缩空气的回路管道处。这与放油阀以及储气罐的放水阀没有很好关闭有着一定关系，一旦发生泄露故障，就会对高压断路器的工作性能产生影响，需要及时对操动机构内的各个部件进行检查，及时排除隐患，更换受损部件。
（二）绝缘故障
绝缘故障是高压断路器中常见的故障之一，其分为外绝缘故障、内绝缘故障以及瓷套闪络故障三类。在处理这一类故障时，需要冷静分析和判断导致故障的原因。如果只是外绝缘故障，则可以用专业胶布进行处理。如果是其他两类绝缘，则需要专业电力技术人员来操作，避免发生安全事故或者损坏其内在物质。
（三）拒动故障
拒动故障的发生会导致高压断路器的跳闸，造成电力设备故障。但是，拒动故障具体又可以分为拒分和拒合两种，前者影响更为严重，会导致高压断路器越级跳闸，甚至会让其失去作用，造成大面积的停电故障。在对拒动故障进行检修维护过程中，需要从机械故障和电气故障两个方面进行排查，综合考虑冻结问题以及直流电的电源电压等问题。
（四）误动故障
二次回路接线和操动设备机械故障会导致高压断路器的误动故障，这一故障的发生与电磁有关，当电磁较低时，就会发生漏电或高压断路器丧失保护作用等问题。
二、高压断路器智能故障诊断方法分析
（一）依托大数据技术的专家系统诊断方法
专家系统诊断方法主要是依托大数据技术来建立数据库，实现信息数据存储和共享。专家系统诊断方法应用可以分为四步：知识获取、知识库、推理以及解释。首先，专家系统中存储了大量有关高压断路器故障的理论知识等，在故障诊断时，可以先通过知识获取这一步来对故障进行有效识别，这样有助于之后更为精准地处理和解决故障。
然后，知识库中存储的高压断路器故障处理方式和经验等，可以为故障诊断和处理提供理论知识和参考，为故障处理提供方向指导。再然后，推理阶段可以根据高压断路器故障的实际情况和相关数据，综合前面的理论数据和经验等，推理出相应的故障处理方式。最后，解释阶段能够更为清晰具体地指明具体的故障处理方式，并给出理论依据。专家系统诊断方法大大提升了高压断路器故障诊断的智能性和高效性，其在现实中的应用能够帮助维护检修人员在较短时间内找到解决思路和办法，对于提升其工作效率和处理质量大有助益。
（二）依托人工智能技术的人工神经网络诊断方法
人工神经网络诊断方法，顾名思义，即是模仿人体大脑构造以及人脑对于周围环境的认知和感知等功能来对电力系统中存在的电路故障进行排查。这一诊断方法主要是依托人工智能技术，其能够适应各种不同的作业环境，不会受电力网络架设环境恶劣等客观因素的影响。利用人工神经网络诊断方法，其可以根据高压断路器故障迅速构建网络模型，然后结合内部存储的大量故障知识来寻找导致高压断路器故障的原因和处理方式。人工神经网络诊断方法具有高效率且处理精准度高的优点，且其能够通过机器学习不断积累经验，能够对高压断路器故障进行动态监控，在实际故障诊断中具有重要应用价值。
三、提升高压断路器智能故障诊断有效性的措施分析
（一）强化智能诊断方法学习和掌握，提升方法应用的有效性
高压断路器智能故障诊断方法的应用，需要相关维护管理人员熟练掌握诊断方法。因此，需要强化智能诊断方法的学习和掌握，电力维护技术人员需要转变思想，积极接纳智能诊断方法，并通过集体培训和自主学习等方式强化对智能诊断方法的学习和掌握，提升方法应用的有效性。在这一过程中，为了检测电力维护技术人员的掌握情况，还可以组织不定期的抽查和小组长监督学习等方式，落实智能诊断方法的学习。对于部分人员智能诊断方法掌握不佳的情况，还可以通过小组互助学习以及“老带新”等创新方式来帮助其掌握。总而言之，通过技术科普和学习等，推动高压断路器智能诊断方法在实践中的应用和作用发挥，是电网建设升级的需要，也是时代发展的必然趋势。
（二）做好软硬件设施的维护和更新
高压断路器智能诊断方法中对于人工智能技术以及大数据技术等现代信息技术的依赖度相对较高，为了提升这些智能诊断方法应用的实效性，还应该做好软硬件设施的维护和更新。首先，根据电网建设需要和高压断路器故障发生频率等，合理开展信息系统铺设和数据库建设，推动全国一体化的专家系统建设等，能够有效实现数据共享，消除高压断路器故障诊断的地区差异。其次，注重技术人才培养和技术研发，人工神经网络诊断技术所特有的机器学习功能还有待进一步的开发和发展。要想充分挖掘其潜能，还需要推进相关技术研发和人才培养。结合高压断路器故障诊断中出现的问题反馈，不断优化软件和硬件等，对于提升高压断路器智能诊断方法的应用实效性具有重要意义。
结语
综上所述，高压断路器在电网系统中有着举足轻重的地位，一旦其出现故障，轻者会造成部件损坏等问题，重则会导致大面积停电以及电网系统损坏。通过对高压断路器中存在的绝缘故障、误动故障、拒动故障以及泄露故障的分析研究，我们深刻认识到提升故障诊断率的重要性。专家系统诊断方法以及人工神经网络诊断方法是依托大数据技术和人工智能技术形成的高压断路器智能诊断方法，其能够依托大量的知识存储和经验存储等，快速精准地找到高压断路器故障位置、原因，并且给出专业的处理方法，大大提升了故障处理效率，及时止损。强化智能诊断方法学习和掌握，做好软硬件设施维护和更新，能够提升高压断路器智能诊断方法应用有效性。
参考文献
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