一种断路器回路电阻预警方法与流程

1.本发明涉及断路器预警技术领域，具体而言，涉及一种断路器回路电阻预警方法。


背景技术：

2.断路器作为一种能够开断大幅值电流、具有优良灭弧功能的开关设备，其含有弧触头、主触头、灭弧室等电气单元，又包括了复杂的机械传动机构，任何一个部件出现问题都可能导致断路器损坏。对于断路器的触头而言，由于触头经过大电流时会产生高温，使触头发生变形、磨损或烧损等。长时间如此，导致断路器在动作时触头不正常工作，其具体表现形式为闭合不到位、回路电阻增大等等，因此需对断路器回路电阻进行在线测量以及时监测发电机出口断路器的状态，并对断路器回路电阻存在异常时进行及时的报警。
3.目前，对于回路电阻的测量方式大多为基于回路电流测试仪的一系列离线测试方法，这些方法都因其需外加回路电流测试仪而有着不可避免的缺点；其主要表现为三个方面：
4.1，这些测量方法都是在断路器处于停电状态下进行的，每次测量都是在某一个时间点的测试，而不能在线进行实时测量，如断路器易发生合闸不到位的情况，此种离线测试方法也无法进行判断，更无法对一年或数年持续运行时间内的断路器回路电阻进行测量，以综合评估断路器状态；
5.2，现有测量方法中，每次测量均受仪器所加电流大小而对结果产生影响，其设备不同所得结果也有所差异，无法准确对断路器回路电阻变化趋势进行精确判断；
6.3，现有离线测量方法还存在线夹在大电流下产生的温升效应而造成的测量误差、线夹在多次测量过程中存在磨损而造成的测量误差；综上所述，现有测量方法均无法在线、准确的对断路器回路电阻进行测量并在断路器运行状态下对回路电阻异常时进行预警；因此，需要设计一种断路器回路电阻预警方法来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明旨在提出一种断路器回路电阻预警方法，该方案其不仅能对断路器动作后、正常运行时的回路电阻进行实时在线的测量，解决现有离线测量方法不能实时反映断路器回路电阻的问题，以实时、在线的形式对断路器的状态进行监测；本发明还能解决上述现有测量方法均无法对断路器运行状态下回路电阻存在异常时进行及时报警的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
9.一种断路器回路电阻预警方法，包括以下步骤：
10.s1，采集断路器触头一侧电压：
11.在断路器触头的一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电压进行采集；该组电压探头采集断路器触头一侧的电压，三相分别为v
a1
、v
b1
、v
c1
；
12.s2，采集断路器触头电流：
13.在断路器触头的一侧三相分别安装电流探头，电流探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电流进行采集；该组电流探头对断路器的电流进行采集，三相分别为ia、ib、ic；
14.s3，采集断路器触头另一侧电压：
15.在断路器触头的另一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器的相关构件上，对断路器回路上的电压进行采集，不会对断路器的绝缘造成影响，此时能采集到断路器触头另一侧的电压，三相分别为v
a2
、v
b2
、v
c2
；
16.s4，根据电压、电流探头的采集数据，对断路器的回路电阻进行计算：
17.a相：
18.b相：
19.c相：
20.断路器回路电阻正常时，设其三相回路电阻分别为r
a0
、r
b0
、r
c0
；
21.s5，进行预警，包括一般预警和严重预警：
22.s501，一般预警，此时择机对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器前所测的回路电阻设置报警条件为：
23.|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|》10％
24.或：|r
a-rb|∪|r
b-rc|∪|r
c-ra|》10％；
25.s502，严重预警，此时立即对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器所测的回路电阻设置报警条件为；
26.|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|》30％
27.或：|r
a-rb|∪|r
b-rc|∪|r
c-ra|》30％；
28.s6，根据实时的计算结果，判断断路器实时的状态，并根据判断结果给出相应的信号；并结合断路器现场故障经验等实际情况，对断路器合闸动作后以1s为时间间隔进行计算，持续10min判断设备状态，给出设备状态预警信号；对于断路器合闸10min后，以1分钟为时间间隔进行计算，并判断是否出现异常并给出相应的预警信号。
29.优选地，步骤s6中根据判断结果给出相应的信号包括正常信号、一般预警信号和严重预警信号。
30.进一步的，以上步骤s1、步骤s2和步骤s3三个步骤可依据现场实际情况进行调整，顺序可以进行更变换。
31.进一步地，步骤s5中预警值的设置是不失一般性的并结合断路器现场故障等实际经验进行设置的，设置为超出正常值的10％、30％两点数值；实际使用中，现场可根据断路器历史状态、同族设备状态等进行修改，其值可进行修改。
32.进一步地，步骤s6采样时间的设置，即断路器合闸动作后采样时间间隔为1s，断路器合闸10min后，采样时间设置为1分钟；现场可根据断路器历史状态、同族设备状态等进行修改，其值可进行修改。
33.本发明具有如下有益效果：
34.1，采用非接触式电压探头、电流探头的形式对断路器两端的电压和电流进行采
集，能最大程度减少对断路器绝缘的影响，不破坏断路器原绝缘，不会因另外加装设备影响断路器绝缘；
35.2，采用非接触式电压探头、电流探头的形式对断路器进行实时在线的电压、电流测量，及时判断断路器状态，避免了离线测试不能及时发现断路器合闸不到位等断路器回路电阻异常的问题；
36.3，设置了断路器一般预警和严重预警，一般预警需择机退出进行检修，严重预警须及时退出检修，能做到对断路器的各种状态进行把握和分级控制；
37.4，对于断路器的预警值设置，一般预警设置为超出正常值10％，严重预警设置为超出正常值30％，其具体值的对比，不仅需与同相历史正常数据进行对比，还需与不同相、同时刻的数据作为对比，以保证断路器在任何时候、任何相出现问题时都能进行及时的预警；
38.5，对于采样时间的设置，不失一般性的并结合断路器现场故障经验等实际情况，对断路器合闸动作后采样时间间隔设置为1s，持续10min；对于断路器合闸10min后，采样时间设置为1分钟，能做到故障易发时刻采样频率高、故障不易发时刻采样频率低，减少探头工作频率，增加探头使用时间并减少维护成本。
附图说明
39.图1为本发明的中断路器各电压、电流探头安装位置示意图；
40.图2为本发明的方法流程框图。
具体实施方式
41.如图1～图2所示，一种断路器回路电阻预警方法，包括以下步骤：
42.s1，采集断路器触头一侧电压：
43.在断路器触头的一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电压进行采集；该组电压探头采集断路器触头一侧的电压，三相分别为v
a1
、v
b1
、v
c1
；
44.s2，采集断路器触头电流：
45.在断路器触头的一侧三相分别安装电流探头，电流探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电流进行采集；该组电流探头对断路器的电流进行采集，三相分别为ia、ib、ic；
46.s3，采集断路器触头另一侧电压：
47.在断路器触头的另一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器的相关构件上，对断路器回路上的电压进行采集，不会对断路器的绝缘造成影响，此时能采集到断路器触头另一侧的电压，三相分别为v
a2
、v
b2
、v
c2
；
48.s4，根据电压、电流探头的采集数据，对断路器的回路电阻进行计算：
49.a相：
50.b相：
51.c相：
52.断路器回路电阻正常时，设其三相回路电阻分别为r
a0
、r
b0
、r
c0
；
53.s5，进行预警，包括一般预警和严重预警：
54.s501，一般预警，此时择机对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器前所测的回路电阻设置报警条件为：
55.|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|》10％
56.或：|r
a-rb|∪|r
b-rc|∪|r
c-ra|》10％；
57.s502，严重预警，此时立即对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器所测的回路电阻设置报警条件为；
58.|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|》30％
59.或：|r
a-rb|∪|r
b-rc|∪|r
c-ra|》30％；
60.s6，根据实时的计算结果，判断断路器实时的状态，并根据判断结果给出相应的信号；并结合断路器现场故障经验等实际情况，对断路器合闸动作后以1s为时间间隔进行计算，持续10min判断设备状态，给出设备状态预警信号；对于断路器合闸10min后，以1分钟为时间间隔进行计算，并判断是否出现异常并给出相应的预警信号。
61.优选地，步骤s6中根据判断结果给出相应的信号包括正常信号、一般预警信号和严重预警信号。
62.进一步的，以上步骤s1、步骤s2和步骤s3三个步骤可依据现场实际情况进行调整，顺序可以进行更变换。
63.进一步地，步骤s5中预警值的设置是不失一般性的并结合断路器现场故障等实际经验进行设置的，设置为超出正常值的10％、30％两点数值；实际使用中，现场可根据断路器历史状态、同族设备状态等进行修改，其值可进行修改。
64.进一步地，步骤s6采样时间的设置，即断路器合闸动作后采样时间间隔为1s，断路器合闸10min后，采样时间设置为1分钟；现场可根据断路器历史状态、同族设备状态等进行修改，其值可进行修改。
65.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种断路器回路电阻预警方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，采集断路器触头一侧电压：在断路器触头的一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电压进行采集；该组电压探头采集断路器触头一侧的电压，三相分别为v
a1
、v
b1
、v
c1
；s2，采集断路器触头电流：在断路器触头的一侧三相分别安装电流探头，电流探头采用非接触式，安装在断路器构件上，对断路器回路上的电流进行采集；该组电流探头对断路器的电流进行采集，三相分别为i
a
、i
b
、i
c
；s3，采集断路器触头另一侧电压：在断路器触头的另一侧三相分别安装电压探头，电压探头采用非接触式，安装在断路器的相关构件上，对断路器回路上的电压进行采集，不会对断路器的绝缘造成影响，此时能采集到断路器触头另一侧的电压，三相分别为v
a2
、v
b2
、v
c2
；s4，根据电压、电流探头的采集数据，对断路器的回路电阻进行计算：a相：b相：c相：断路器回路电阻正常时，设其三相回路电阻分别为r
a0
、r
b0
、r
c0
；s5，进行预警，包括一般预警和严重预警：s501，一般预警，此时择机对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器前所测的回路电阻设置报警条件为：|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|>10％或：|r
a-r
b
|∪|r
b-r
c
|∪|r
c-r
a
|>10％；s502，严重预警，此时立即对断路器进行退出运行，对断路器进行检查和检修，此时对断路器所测的回路电阻设置报警条件为；|r
a-r
a0
|∪|r
b-r
b0
|∪|r
c-r
c0
|>30％或：|r
a-r
b
|∪|r
b-r
c
|∪|r
c-r
a
|>30％；s6，根据实时的计算结果，判断断路器实时的状态，并根据判断结果给出相应的信号；并结合断路器现场故障经验等实际情况，对断路器合闸动作后以1s为时间间隔进行计算，持续10min判断设备状态，给出设备状态预警信号；对于断路器合闸10min后，以1分钟为时间间隔进行计算，并判断是否出现异常并给出相应的预警信号。2.根据权利要求1所述的一种断路器回路电阻预警方法，其特征在于：步骤s6中根据判断结果给出相应的信号包括正常信号、一般预警信号和严重预警信号。

技术总结
本发明公开了一种断路器回路电阻预警方法，采用非接触式电压探头、电流探头的形式对断路器两端的电压和电流进行采集，避免了离线测试不能及时发现断路器合闸不到位等断路器回路电阻异常的问题；设置了断路器一般预警和严重预警，一般预警择机退出进行检修，严重预警及时退出检修，能做到对断路器的各种状态进行把握和分级控制；对于断路器的预警值设置一般预警和严重预警，以保证断路器在任何时候、任何相出现问题时都能进行及时的预警；解决了现有离线测量方法不能实时反映断路器回路电阻的问题，以实时、在线的形式对断路器的状态进行监测；还能解决上述现有测量方法均无法对断路器运行状态下回路电阻存在异常时进行及时报警的问题。时报警的问题。时报警的问题。


技术研发人员：李宜 方圆 刘守豹
受保护的技术使用者：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/7/25