【正文】 位 機(jī) 預(yù)警信號(hào) 基于電場(chǎng)測(cè)量的真空斷路器真空度監(jiān)測(cè) 真空斷路器結(jié)構(gòu)及傳感器布局 電場(chǎng)檢測(cè)部分 光導(dǎo)纖維 接地 真空斷路器表面面板 基于電場(chǎng)測(cè)量的真空斷路器真空度監(jiān)測(cè) 電場(chǎng)檢測(cè)傳感器 發(fā)光二極管 光導(dǎo)纖維 透鏡 起偏鏡 泡克爾斯元件 電場(chǎng) 檢偏鏡 光導(dǎo)纖維 光電轉(zhuǎn)換 真空斷路器電壽命的檢測(cè) ? 電壽命計(jì)算方法 N/次 真空斷路器電壽命曲線 10E2 10E1 10E4 10E3 10E5 10E1 10E0 10E1 10E2 真空斷路器電壽命的檢測(cè) 影響真空斷路器電壽命的主要因素是電磨損。 斷路器故障診斷的主要方法 ☆ 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法 ☆ 振動(dòng)信號(hào)判斷機(jī)械故障法 核心：傳感器 關(guān)鍵：信號(hào)處理方法 方法：事件時(shí)刻提取及幅值分析法、 時(shí)頻域復(fù)合分析法、動(dòng)態(tài)時(shí)間 歸整法、短時(shí)譜法、人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)法、小波分析法 GIS設(shè)備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè) SF6氣體絕緣的全封閉式組合電器特點(diǎn)： （ 1） 占地面積小 GIS結(jié)構(gòu)非常緊湊整個(gè)裝置的占地空間大為縮小其占地面積可小到戶 外變電站的 30％，且隨電壓升高占地顯著減小 （ 2） 運(yùn)行可靠性高 不受外界環(huán)境的影響 （ 3） 檢修周期長(zhǎng) 國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議資料： GIS的故障率為 ~ 故障的十分之一， GIS的停電檢修周期一般定為 10~20年，有工廠提 出免檢修 （ 4） 安裝方便 GIS一般都在工廠裝配后以整體形式或分成若干部分運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，縮短 現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量和工程建設(shè)周期 GIS設(shè)備的絕緣故障 ? GIS各類(lèi)故障中絕緣故障占有較大比例，根據(jù)CIGRE ： ? 1985年以前日本投運(yùn)的 GIS 562次故障中絕緣 故障占 60％； ? 1985年以后投入的 GIS的 247次故障中絕緣故障占51％，而且絕緣故障又較多發(fā)生在較高電壓的設(shè)備中 GIS GIS設(shè)備的絕緣故障 ☆ 國(guó)內(nèi) GIS運(yùn)行情況 ☆ GIS出現(xiàn)絕緣故障的原因 GIS設(shè)備的絕緣故障 ? GIS內(nèi)部可能出現(xiàn)的缺陷類(lèi)型 絕緣子內(nèi)部缺陷 交接面缺陷 導(dǎo)電微粒 毛刺 支撐絕緣子 外殼 導(dǎo)電桿 毛刺 GIS設(shè)備的絕緣故障 GIS內(nèi)不同缺陷類(lèi)型引發(fā)的絕緣故障率 高壓導(dǎo)體上的突出物 5％ 隔離開(kāi)關(guān)的絕緣配合 10％ 與絕緣無(wú)關(guān)的缺陷 8％ 潮濕 7％ 支持絕緣子缺陷 10％ 載流接觸 11％ 屏蔽和靜電接觸 18％ 微粒和外部物體 20％ 未知 11％ GIS設(shè)備的局部放電檢測(cè)方法 GIS設(shè)備局部放電的現(xiàn)象 ☆ 光現(xiàn)象、聲輻射現(xiàn)象以及化學(xué)現(xiàn)象 GIS設(shè)備局部放電的檢測(cè)方法 局 放 檢 測(cè) 方 法 非電氣測(cè)試法 電氣測(cè)試法 ☆ 聲 測(cè) 法 ☆ 化學(xué)方法 ☆ 光學(xué)方法 常規(guī)測(cè)量方法 超高頻法 ☆ IEC60270標(biāo) 準(zhǔn)推薦的方法 ☆ 外被電極法 ☆ 測(cè)量通過(guò)地線的電流 ☆ 在絕緣子內(nèi)預(yù)埋電極 GIS設(shè)備的局部放電檢測(cè)技術(shù) ☆ 超高頻法 GIS局放檢測(cè)原理（內(nèi)置傳感器） 內(nèi)導(dǎo)體 圓板感應(yīng)電極 圓板型傳感 器耦合輸出 圓環(huán)感應(yīng)電極 圓環(huán)型傳感 器耦合輸出 外殼 真空斷路器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè) ☆ 真空斷路器真空度檢測(cè) ☆ 真空斷路器機(jī)械壽命的檢測(cè) ☆ 真空斷路器電壽命的檢測(cè) 真空斷路器真空度檢測(cè) ? 真空泡真空度的測(cè)試方法主要有 : （ 1）工頻耐壓法 （ 2）磁控放電法 （ 3）聲發(fā)射法 （ 4）高頻放電法 （ 5）特斯拉線圈法 （ 6）吸氣膜法 （ 7）高頻電流法 （ 8）絕緣電阻法等。 (4)根據(jù)振動(dòng)信號(hào)分析來(lái)確定斷路器的機(jī)械故障，采用離線測(cè)量接觸電阻的方法評(píng)估斷路器活動(dòng)接觸處的劣化狀態(tài)及其載流狀態(tài)。 (2)選取斷路器動(dòng)作時(shí)間、三相分合閘同期性及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較來(lái)診斷操動(dòng)系統(tǒng)的故障。但是現(xiàn)有系統(tǒng)對(duì)故障機(jī)理研究尚不夠透徹，監(jiān)測(cè)與診斷的手段不多，獲取的信息不夠全面，在故障的診斷率和診斷的正確率、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面還存在問(wèn)題。 斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)難點(diǎn) ☆ 工作狀態(tài)的多樣性 ☆ 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異性 ☆ 故障發(fā)生的隨機(jī)性 斷路器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)存在的主要問(wèn)題 (1)現(xiàn)有的在線測(cè)系統(tǒng)尚須對(duì)其設(shè)計(jì)和功能進(jìn)行完善，缺乏數(shù)據(jù)積累，只能簡(jiǎn)單參照歷史數(shù)據(jù)記錄。 斷路器故障的性質(zhì) 國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議第 13研究委員會(huì)對(duì)高壓斷路器的可靠性作過(guò)兩次世界范圍的調(diào)查： 第一次調(diào)查（ 1974一 1977年） 調(diào)查對(duì)象： 63kV及以上電壓等級(jí)的高壓斷路器； 第二次調(diào)查（ 1988~1991年） 調(diào)查對(duì)象為 SF6斷路器； 調(diào)查結(jié)果顯示： 操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械故障和電氣控制、輔助回路故障在主要故障中比重占到 78%以上，在次要故障中也超過(guò)了 59%，斷路器的主要故障為機(jī)械性故障 我國(guó)對(duì) 1989年至 1997年間高壓斷路器發(fā)生的 4632次故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)： 操動(dòng)機(jī)構(gòu)引起的故障： %（占全部故障），其中機(jī)構(gòu)故障： 55% （占全部故障）；二次部分故障占全部故障的 % 。最后，斷路器部件繁多，如操動(dòng)機(jī)構(gòu)，很難判斷哪些部件容易發(fā)生故障，以便對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，造成了監(jiān)測(cè)的盲目性，缺乏監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)。 斷路器在線監(jiān)測(cè)的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展緩慢，其原因?yàn)椋? 基于單片機(jī)的高壓開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)斷路器的行程和速度以及分合閘彈簧的狀態(tài)等參數(shù)。 20世紀(jì) 90年代出現(xiàn)了微機(jī)型高壓開(kāi)關(guān)機(jī)‘械特性測(cè)試儀 斷路器的檢測(cè)技術(shù)大體上經(jīng)歷了從離線測(cè)試、周期性在線檢測(cè)、長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展過(guò)程。振動(dòng)分析法可用于監(jiān)測(cè)此類(lèi)變壓器故障，即通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析變壓器的振動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè) 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要技術(shù) ? 紅外測(cè)溫技術(shù) 紅外熱成像技術(shù)借助于紅外傳感器接受被測(cè)對(duì)象輻射的紅外信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)有監(jiān)視器顯示紅外熱像圖，監(jiān)測(cè)變壓器引線接觸不良、過(guò)負(fù)荷等引起的導(dǎo)電回路局部過(guò)熱以及鐵芯多點(diǎn)接地引起的鐵芯過(guò)熱 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要技術(shù) ? 頻率響應(yīng)分析法 (Frequency Response Analysis, FRA ) 頻率響應(yīng)分析法用于檢測(cè)由于短路或其它原因引起的變壓器繞組偏移、機(jī)械變形，通過(guò)比測(cè)正常變壓器與故障變壓器的頻響特性曲線判斷