段永生、李开平
云南电网有限责任公司文山供电局
摘要：电力产业的发展加大了电力的容量，对电力系统以及电力运输的安全性以及稳定性提出了更高的要求，因此，将高压断路器设置在电气设备与电力传输的线路之间，可以有效缓解故障问题。由于现阶段的高压断路器设备与技术尚未完善，为了减少电力系统中的安全隐患，因此应建立实时的在线监测系统，并提前预设维修体系，从而达到降低设备故障率的目的，避免停电事件的发生。
关键词：高压断路器；在线监测；故障诊断；系统建设
高压断路器作为电力系统的关键组成部分之一，在电力系统的运转过程以及运输过程中具有重要作用，因此开展在线监测工作，有助于及时的排查高压断路器当中的潜在故障问题，为电气维修环节提供支持。
1.高压断路器在线监测分析以及常见故障问题
1.1对高压断路器在线监测内容分析
结合实际的断路器监测体系原理以及实际的使用情况，可以总结出现阶段的断路器监测变量内容，其中包括环境条件下的变量、振动发出的信号、三相动触头的行程内容、储能电机内部线圈的电流、分合闸的状态以及内部线圈的电流情况等。在线监测必须处于网络环境下才可以进行，并且需要为检测设备提供充足的电源动力。由于能够获取的信息资源有限，在加上线上监测系统的传感以及通信技术较强，因此能够提升断路器监测系统的实时效率。利用灵敏度较强的传感器以及控制芯片，可以实现对变量的全面化监测。如表1所示。
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表1 高压断路器常见监测信号及其采集方法
1.2高压断路器当中的常见故障问题
高压断路器在运行时产生的故障会对电网环境带来一定的安全隐患，结合电力科学研究院的探究历程，大致可将电网断路器的故障现象进行如下总结。如表2所示。
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表2 电网断路器故障现象和次数
结合表2当中总结的故障原因，可将高压断路器的故障类型分为拒动、绝缘、载流、误动、外力以及开断与关合故障。各故障问题的形成原因，如表3所示。
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表3 高压断路器故障类型及产生原因
2.高压短路器在线监测以及故障诊断系统的建立
2.1设计系统的状态监测以及参数计算功能
2.1.1状态监测功能
对高压断路器的状态进行检测，有助于及时发现安全隐患问题。具体的监测巩固主要包括对断路器的分合闸、动触头的位移情况、储能电机和分合闸内部线圈的电流信号接收情况以及振动信号状态等。除此之外，还包括对开关柜内部的温度、接地刀的使用状态以及手车的位置安排等内容的监测。通过视频或录像设备对上述内容进行监测，提升监测系统的实时性。
2.1.2对参数的计算功能
通过高压断路器监测系统对分合闸触动产生的位移信号进行分析，对断路器的行程、开合距离、三相同期性以及分和闸的时间及速度等各项参数数据进行核算，再绘制出位移的信号以及电流的信号曲线图有助于为高压断路器检修人员提供详尽的数据参考。
2.2搭建系统化的硬件平台
高压断路器具有复杂性的操作特点，因此需要在检测系统中设置上、下两部分位机，并利用网络通信技术，设计完善的平台建设思路以及搭建方案。监测系统中的上位机部分主要包括主控板、固态的硬盘设备、液晶显示屏以及供电电源设施等，通过各部件的协同合作，可以提升数据采集以及系统运行的效率。而下为机主要是采用ARM以及FPGA结合运行的模式，开展数据采集以及通信工作。
2.3对现有系统的分析以及改进方法
2.3.1高压断路器的在线监测以及故障诊断系统特点
由于高压短路器的在线监测以及故障诊断系统，是通过光纤化的位移传感器来实现对触头位移信号的采集，并利用霍尔传感器采集电流信号，因此在一定程度上提升了数据采样的高精准确度。该系统具有内部数据采样传输功能以及对外发送功能，且两部分的操作内容互不干扰，因此确保了网络通讯工能的独立性特点。将固态的硬盘设备作为数据储存的介质，并发挥其体积小、速度快以及抗震力强等优势，实现软件的稳步运行。
2.3.2对高压断路器的在线监测以及故障诊断系统的改进
首先可以将民用的液晶显示屏进行改造，并将其作为工业的显示屏，以此来显示工业过程以及对设备的控制情况。其次，对上位机的死机自行检测以及重启功能进行改善，可以以采用开发有工控机功能的方法，或者结合ARM模块进行重启的方法，加强两部分的功能作用，有助于节约人力以及资源成本。最后，为了扩大图片、数据以及视频等发送范围，可以通过拓展无线通信的应用领域，实现上位机与下位机之间的数据传输，以达到缩小机箱的使用空间的目的。
结语：解决高压断路器的安全故障，可以有效避免泄露、部件损坏以及停电事故的发生，因此，应加强对高压断路器的在线监测以及故障诊断系统的研究与建设，提升该系统的高效性、实时性以及稳定性。该系统是利用对电气参数的信息采集功能，对各项数据信息进行分析，从而对高压断路器的运行状态做出判断，但在整体的运转过程中，仍然存在技术缺陷，因此应结合实际情况，对不足之处进行完善。
参考文献：
[1]唐滢琨.高压断路器故障检修及状态监测报告[J].百科论坛电子杂志,2020,(04):162-163.
[2]盖曜麟,葛丽娟,窦旭萌.高压断路器故障诊断技术研究综述[J].电力学报,2020,(02):87-93.