梅芸、王元
云南电网有限责任公司文山供电局 云南文山663099
摘要：高压开关柜在实际运行条件下，可能会发生各种类型的故障，从而威胁电力系统的正常运行。本文简单分析在线监测高压开关柜的方法和故障诊断方法。希望本文的介绍可以为高压开关柜的正常运行提供参考。
关键字：电力系统；高压开关柜；在线监测；故障诊断
前言
高压开关柜是电力系统中最重要的电气设备之一。受许多因素限制的开关柜可能会在运行过程中发生故障，从而给电力系统带来许多问题。为了保证电力系统的正常运行，有必要及时巡视检查开关柜的运行状况，并及时进行处理。通常，高压开关柜可分为两种：户外式和户内式。在正常情况下，户内式适用于10 kV以下。不同开关柜的设计非常不同，导致传感器的选择和安装也不同。
1.高压开关柜的常见故障及原因
为了更好地分析高压开关柜的故障特点和原因，本文对高压开关柜的运行情况进行了研究，高压开关柜中的常见故障情况具有以下表现：
（1）拒动、误动故障：在高压开关柜中，拒动、误动故障是所有故障中的最常见的形式，主要表现在以下几个方面：机械卡涩、分合闸故障、轴销的松动、端子松动、接线错误、辅助开关故障。各种故障的原因也不同，可以有条件地分为两个原因：由机械故障引起和由电气故障引起。
（2）开断与关合故障：实际上可以避免这种类型的故障，主要是由断路器引起。断路器主要有两种类型：①真空断路器，主要出现在灭弧室及波纹管泄漏、真空度低、陶瓷管破裂等；②少油断路器，主要表现为喷油短路、开断能力不足等。
（3）绝缘不良：这种类型的故障有很多表现。其中，闪络击穿时的绝缘缺陷包括：内外绝缘对地、雷击过电压和瓷套管、电容器套管的闪络，爆炸、击穿等。
（4）载流故障：由于高压开关柜的绝缘插头接触不良，触点熔化发生7-12kV开关柜的载流故障。
（5）外力和其他故障：通常包括异物撞击、自然灾害等，采取有效措施可以避免其中某些类型的故障。
2.高压开关柜在线监测
为了监测高压开关柜，首先要解决的问题是选择正确的传感器。结合前面提出的高压开关柜常见故障以及原油，传感器分为以下几种形式：
（1）温度传感器：按其组成，温度传感器可以分为石英传感器、薄硅温度传感器和吸收光纤温度传感器。这些传感器主要解决了测量母线接头处温度变化的问题。使用温度传感器可以及时避免电磁干扰的问题，从而避免其他故障。
（2）感应式位置变送器：该传感器的安装要求非常特殊，仅限于操作机构的活动部分，其主要功能是跟踪断路器的打开和关闭位置。如果可以确定操纵机构的位置，那么也可以确定断路器的动触点的位置。但是，为了将测量断路器本身带有大量信息的动触头形成曲线，有必要结合其他方法，因为感应式位置传感器只能测量其平均速度。
（3）位移传感器：为了获得断路器动触头的速度特性，要从整体上了解断路器的行程曲线，因此需要一个传感器来测量线性位移。尽管这种传感器的类型很多，但是在直接测量过程中，首先会出现安装位移传感器的问题。无论是霍尔效应型、差动电容器型还是差动变压器型，安装这些位移传感器都比较困难，因为安装结果必须确保动触头导向杆和传感器在位移方向上连接在一起。一起。为了解决该问题，可以在可移动部分上粘贴或加工感光线或条形码图案，并且可以通过光电辐射和接收来确定位置，并且可以测量行程曲线。
（4）振动传感器：该传感器的主要功能是能够跟踪振动，但会受到各种因素的影响和限制。为了选择合理的监测参数和合适的传感器，还必须考虑振动频率的影响。
3.故障诊断方法
3.1基于规则的诊断方法
（1）逻辑诊断：该诊断方法简单直接，具有广泛的应用范围，但过于简化了任务，诊断准确性低。
（2）模糊诊断：故障的初步诊断数据是模糊的，即随机和模糊性。模糊诊断方法已被用于诊断大型设备的机械故障和电力变压器绝缘故障，并取得了良好的效果和较高的精度。
3.2基于样板的诊断方法
（1）阈值诊断：在所有诊断方法中，此方法相对易于使用。与特征值进行比较，确定其是否超过阈值，然后对设备的状况进行更深入的分析。这种方法的缺点相对很少，并且经常出现误报。
（2）时域波形诊断：这种诊断设备状况的方法是基于将最近测得的物理量的结果与时间曲线和模型进行比较，以确定设备状况。
（3）频域波形诊断：这种诊断设备状况的方法是基于将测得的物理量频谱与模型进行比较，以确定设备状况。
（4）指纹诊断：处理测量数据并将特定的图形图像与模型进行比较以进行判断。此方法也是基于图形的，不适用于在线诊断。
当上述诊断方法实际解决问题时，有必要改进诊断技术，并依靠故障诊断的特征和性质来解决问题。由于各种方法在现实生活中各有优缺点应用，模糊开关诊断，时域波形诊断或频域波形诊断等对于开关柜的不同运行条件，必须组合几种方法使用。可以通过功能和状态之间清晰的一对一对应关系来诊断故障。
结束语：
在线监测高压开关柜时，必须首先定义要监测的开关柜的项目。为了解决此问题，在实际操作中，有必要大致了解故障的类型和高压开关柜的特性。一旦确定了监测项目，就必须选择适当的传感器以确保有效的故障诊断。实际上有许多影响因素增加了故障诊断的难度，例如开关柜本身的设计以及操作过程中状态的不确定性。此外，在操作过程中可能会出现不可预见的情况，会影响高压开关柜的在线监测为了更好地执行高压开关柜的在线监测，结合当前的一些方法，可以很好地解决上述问题。
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