隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和維修經(jīng)濟(jì)性成為輸電、發(fā)電企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的迫切需要，用狀態(tài)檢修模式取代現(xiàn)有的計(jì)劃?rùn)z修模式，是電力工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。根據(jù)國家電力公司公布實(shí)施《火力發(fā)電廠實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的指導(dǎo)意見》的要求，電力公司應(yīng)根據(jù)自身設(shè)備的實(shí)際及人員、資金情況，選擇一些適合實(shí)施狀態(tài)檢修的設(shè)備，先在一定范圍內(nèi)開展工作。550kV、220kV、110kV高壓開關(guān)、廠地高壓開關(guān)都已經(jīng)被列入實(shí)施狀態(tài)檢測(cè)的范疇 。
實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是對(duì)設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地反映電氣設(shè)備的狀況和預(yù)測(cè)使用壽命，為檢修決策提供依據(jù)。電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)不僅是設(shè)備狀態(tài)檢修模式的基礎(chǔ)，也符合無人值守變電站發(fā)展需要。這就要求電力企業(yè)逐步形成一套融故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修和主動(dòng)檢修為一體的、優(yōu)化的綜合檢修方式，以提高設(shè)備的可靠性，并減少電力成本。
高壓斷路器的使用現(xiàn)狀
高壓斷路器又稱為高壓開關(guān)，具有強(qiáng)大的滅弧能力和開斷能力，不僅能切斷、閉合高壓電路的負(fù)載電流和空載電流，如果電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，高壓斷路器還能配合自動(dòng)裝置、保護(hù)裝置，迅速的將故障電流切除，減少故障引起的停電范圍，避免事故的擴(kuò)大，高壓斷路器對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有十分很重要的意義。
高壓斷路器從油斷路器、壓縮空氣斷路器發(fā)展到真空斷路器、SF6斷路器。目前，在我國40kV以上的高壓開關(guān)全都使用SF6斷路器。SF6斷路器可以分為罐式SF6斷路器和瓷柱式SF6斷路器兩種，罐式SF6斷路器經(jīng)常使用在252kV、363kV、550kV的電網(wǎng)中，它具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力和可靠性；瓷柱式SF6斷路器能利用靈活的串接方式獲取任意的電壓額定值，并且瓷柱式SF6斷路器的成本比較低，因此，在500kV下的超高壓電網(wǎng)中有很大的優(yōu)勢(shì)。
我國已經(jīng)研制成功的110kV雙斷真空斷路器，這種斷路器是由單端口真空斷路器串聯(lián)而成的。
斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)的意義
高壓斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于變電站、開閉所、電廠高壓斷路器的機(jī)械性能、觸頭電壽命及操作回路工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，通過綜合分析在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，診斷出高壓斷路器當(dāng)前的工作狀態(tài)，為電氣設(shè)備狀態(tài)檢修提供決策依據(jù)。電力系統(tǒng)中，高壓斷路器數(shù)量最多、檢修量大、費(fèi)用高。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，變電站維護(hù)費(fèi)用的一半以上是用在高壓斷路器上，而其中60％又是由于斷路器的小修和例行檢修上；另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，10％的斷路器故障是由于不正確的檢修所致，斷路器的大修完全解體，既費(fèi)時(shí)間，費(fèi)用也很高，而且解體和重新裝配會(huì)引起很多新的缺陷。在目前相對(duì)保守的計(jì)劃?rùn)z修中，檢修缺乏一定的針對(duì)性。
斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能及時(shí)了解斷路器的工作狀態(tài)、缺陷的部位，減少過早或不必要的停電試驗(yàn)和檢修，減少維護(hù)工作量，降低維修費(fèi)用，提高檢修的針對(duì)性，可顯著提高電力系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是電力系統(tǒng)的研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。
斷路器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和問題
高壓斷路器的檢測(cè)技術(shù)大體上經(jīng)歷了從離線測(cè)試周期-在線檢測(cè)-長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展過程。據(jù)資料介紹 ,日本于20世紀(jì)90年代開始進(jìn)入以機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修時(shí)代，該項(xiàng)目研究與應(yīng)用進(jìn)展很快并已積累了大量數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)逐步形成了一些標(biāo)準(zhǔn)和較成熟的方法。
目前，我國高壓斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)技術(shù)存在著一些值得注意的問題：選擇合適的傳感器以及對(duì)不同的高壓斷路器機(jī)構(gòu)安裝適應(yīng)性差的問題，即針對(duì)不同電壓等級(jí)和不同操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器所選擇的傳感器類型也不一樣。以往在線監(jiān)測(cè)裝置所關(guān)心的是機(jī)械參量的計(jì)算結(jié)果，而對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過程關(guān)心不多。雖然現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)模塊也可以測(cè)量合-分閘特性曲線。但對(duì)于機(jī)構(gòu)的狀態(tài)仍然只能做出好或壞的判斷，卻判斷不了故障究竟發(fā)生在什么部位。因此，現(xiàn)有的機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)裝置功能不完善，缺乏足夠的數(shù)據(jù)積累即使有了大量數(shù)據(jù)故障診斷的分析能力，也不解決在線監(jiān)測(cè)裝置模塊壽命過短、安裝維護(hù)困難、價(jià)格過高而精度不夠高的難題。從當(dāng)前斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用情況來看，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問題：
1故障診斷閾值的確定。故障閾值的確定是正確診斷的前提，早期故障診斷的依據(jù)有賴于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或標(biāo)準(zhǔn)。從在線監(jiān)測(cè)裝置提供的有關(guān)動(dòng)作參數(shù)、性能參數(shù)，或者比較歷史記錄，分析運(yùn)行特性的變化趨勢(shì)，可以進(jìn)行斷路器狀態(tài)判斷。
2斷路器有三相聯(lián)動(dòng)操作、三相分相操作和單相斷路器三種。采集量的種類一樣，但采集量的個(gè)數(shù)差別很大。采樣不可能兼顧三種情況，建議采樣板的設(shè)計(jì)以三相聯(lián)動(dòng)操作斷路器為主，兼顧單相運(yùn)行斷路器。三相分相操作斷路器監(jiān)測(cè)應(yīng)加緊研究。
3監(jiān)測(cè)單元戶外的安裝，要解決抗干擾、防潮、長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性問題。傳感器的測(cè)量誤差和響應(yīng)時(shí)間與測(cè)量量的影響。
斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全新解決方案
保定斯德爾電氣有限公司結(jié)合多年的斷路器保護(hù)、監(jiān)測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依托華北電力大學(xué)強(qiáng)大的電力系統(tǒng)理論優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合開發(fā)出了一款全數(shù)字化、高測(cè)量精度、高準(zhǔn)確率、判斷快速的高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)診斷裝置——STL-BSM高壓斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合“非接觸式”傳感技術(shù)、高速成像技術(shù)、多傳感器合成技術(shù)等高新技術(shù)和理論，從根本上革新了斷路器機(jī)械特性測(cè)試方法，提高了參數(shù)測(cè)量精度，大大降低了操作難度，為高壓斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)和故障識(shí)別與檢修提供了一套全新的解決方案。
