断路器机械特性状态评价与检修策略管理改进

发布时间：2020-10-17 18:38

　　 在可持续发展理念指导下,社会经济发展的步伐越来越快,用电负荷也随之增加,电力系统的重要性无需赘述,如何保证电力系统更加可靠地运行是当前电力及相关行业需要面对的重点问题之一。高压断路器在整条输变电线路中起着控制和保护的作用,是极为重要的组成部分,一旦高压断路器无法正常工作,所造成的损失是不可估量的。随着近些年新投运断路器数量的激增,目前的状态检修加定期维护的方式已经很难满足需求,运维检修人员工作量巨大,无法满足断路器每年进行小检修的要求,有时也会存在不到位的情况,但同时也存在检修过剩的问题。因此迫切需要通过技术手段调整检修策略,以提高设备的可靠性,同时减少运维检修人员的工作量,降低运维成本。本文主要研究内容如下:首先,对当前断路器维护工作中存在的问题进行分析和比较。其次,通过对断路器故障的原因分析及人工智能在我国电力行业的应用情况,确定建立断路器健康评价模型对实现差异化检修,提高检修效率有促进效果。本文借助BP神经网络建立了一套可靠的评价模型,通过案例研究、理论分析结合专家建议确定神经网络的输入输出层,并采用历史运行波形数据完成BP神经网络的训练。最后,通过2018年北京地区的24台断路器的监测数据来验证本文研究的效果,确定本文所提出的健康度模型的可行性,明确本文所建立的健康度模型可以提高现场工作效率、完善检测手段、降低资源浪费,是实现差异化检修的有效途径;同时采用数据对比的方法,给出训练组数与训练效果的对比,为其他型号断路器采用BP神经网络评价机械特性健康度做好铺垫。针对本文提出的健康度模型结合实际运行情况,提出评价模型的改进思路,进一步提高对断路器实现差异化检修的实际指导意义。
【学位单位】：中国科学院大学(中国科学院大学工程科学学院)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM561
【部分图文】：

图１．１研宄技术路线图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?Ｒｏａｄｍａｐ??

主要是为了防止故障扩大，保障带载线路正常运行。??本课题主要以被广泛应用于输变电线路中的高压断路器为研宄对象，其工作??方式如图２．１所示：??橾捽者?电气部?断路器?反馈当??＾?＝〇?ＩＳ?ＳＳ?＝＞?Ｉ？??号?闸动作??图２．１断路器工作方式??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｃｉｒｃｕｉｔ?Ｂｒｅａｋｅｒ?Ｗｏｒｋｉｎｇ?Ｍｏｄｅ??断路器常见的故障主要发生在电气部分响应动作信号、机械结构动作、断路??器完成指定分合闸动作这３个过程中。断路器的机械特性故障类型主要有：拒动??误动和其他机械特性故障，其中拒动包括拒分、拒合，误动包括误分、误合，其??他故障包括线圈电阻变化、机构卡涩、触头磨损等（崔红英，２０１２）。??２．?２高压断路器机械特性监测理论??高压断路器的机械性能包括开断性能和关合性能。开断性能是指断路器在额??定电压下能够开断短路电流的能力。关合性能采用额定短路关合电流的指标来衡??量，是指断路器在额定电压下能正常接通额定短路接通电流时不应发生触头熔焊??或严重烧毁的情况（段传宗等，２０１４；李建基，２００８）。??根据我国国网公司的统计，断路器故障占比最高的是气体泄漏问题，约占??４３％，其次就是机械特性相关故障，约占全部故障总量的３０％，其中包括储能机??构问题，控制回路问题，拒动、误动等。??根据国网、南网公司的统计

主要是为了防止故障扩大，保障带载线路正常运行。??本课题主要以被广泛应用于输变电线路中的高压断路器为研宄对象，其工作??方式如图２．１所示：??橾捽者?电气部?断路器?反馈当??＾?＝〇?ＩＳ?ＳＳ?＝＞?Ｉ？??号?闸动作??图２．１断路器工作方式??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｃｉｒｃｕｉｔ?Ｂｒｅａｋｅｒ?Ｗｏｒｋｉｎｇ?Ｍｏｄｅ??断路器常见的故障主要发生在电气部分响应动作信号、机械结构动作、断路??器完成指定分合闸动作这３个过程中。断路器的机械特性故障类型主要有：拒动??误动和其他机械特性故障，其中拒动包括拒分、拒合，误动包括误分、误合，其??他故障包括线圈电阻变化、机构卡涩、触头磨损等（崔红英，２０１２）。??２．?２高压断路器机械特性监测理论??高压断路器的机械性能包括开断性能和关合性能。开断性能是指断路器在额??定电压下能够开断短路电流的能力。关合性能采用额定短路关合电流的指标来衡??量，是指断路器在额定电压下能正常接通额定短路接通电流时不应发生触头熔焊??或严重烧毁的情况（段传宗等，２０１４；李建基，２００８）。??根据我国国网公司的统计，断路器故障占比最高的是气体泄漏问题，约占??４３％，其次就是机械特性相关故障，约占全部故障总量的３０％，其中包括储能机??构问题，控制回路问题，拒动、误动等。??根据国网、南网公司的统计
【参考文献】

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本文编号：2845173