斷路器在線運行能力簡易評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電力自動化技術領域，特別設及一種斷路器在線運行能力評價方法。
【背景技術】
[0002] 當發(fā)生短路故障后，短路電流產生的熱效應和機械效應會對斷路器產生不利影 響。W往對運種不利影響的研究多用于斷路器的制造。運種事前計算方法限于電網接線方 式、運行方式的不確定，多基于理想化假設條件，無法做到精確計算從而實時監(jiān)測斷路器運 行狀態(tài)。另外W往研究僅考慮單次短路，沒有考慮多次短路帶來的累積效應，運導致變電站 運行維護過程中，短路故障發(fā)生后，斷路器的運行狀態(tài)無法做到精確跟蹤。
[0003] 為了監(jiān)測斷路器的運行狀態(tài)，一些變電站內安裝了斷路器在線監(jiān)測設備，在線監(jiān) 測設備可W監(jiān)測計算單次短路的熱效應和機械效應。但在線監(jiān)測設備的部署也帶來了成本 增加、安裝復雜、配置繁瑣等問題；另外在線監(jiān)測設備無法統(tǒng)計多次短路帶來的綜合累積效 應，實際使用效果不佳。

【發(fā)明內容】

[0004] 發(fā)明目的： 陽〇化]針對現(xiàn)有技術的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種斷路器運行能力評價的簡易方法， 利用變電站監(jiān)控的全景數(shù)據(jù)優(yōu)勢，依據(jù)保護裝置或錄波裝置上送的故障短路時刻波形，通 過波形分析、歷史數(shù)據(jù)綜合分析等手段，進行精確實時計算從而獲知斷路器運行能力的評 價，并且可W將評價結果轉換為狀態(tài)量和數(shù)值量，W可視化方式展現(xiàn)出來。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：斷路器在線運行能力評價方法，包括 W下步驟：
[0007] 步驟（1)，定義判斷短路故障發(fā)生的條件；
[0008] 步驟（2)，配置短路故障前后，表征斷路器電流波形的數(shù)據(jù)源；
[0009] 步驟（3)，根據(jù)步驟（1)定義的條件，當監(jiān)測到系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，從步驟（2)中 配置的數(shù)據(jù)源獲得當前動作斷路器對應的故障電流波形；
[0010] 步驟（4)，根據(jù)步驟（3)獲得的故障電流波形，計算本次短路故障對斷路器產生的 熱效應和機械效應；
[0011] 步驟巧），根據(jù)步驟（4)的計算結果，綜合W往短路故障的計算結果，推導出本斷 路器累積熱效應和機械效應；
[0012] 步驟化)，將步驟（5)獲得的累積熱效應和機械效應，和預定的告警闊值比較，獲 得評價結果的狀態(tài)值，并通過監(jiān)控的監(jiān)視窗口可視化展示。
[0013] 進一步的，所述步驟（1)中，短路故障發(fā)生條件定義為遙信動作、遙信返回、一定 時間內遙測值大于設定值，當存在多種條件時，各種條件之間通過與、或、非邏輯運算輸出 定義結果。
[0014] 進一步的，所述步驟似中，當某個保護裝置保護的對象（例如線路）發(fā)生短
[0015] 路時，保護裝置會跳開此對象上的斷路器，因此可W將此保護裝置和斷路器
[0016] 進行關聯(lián)，作為獲取斷路器短路電流波形的數(shù)據(jù)源。當發(fā)生短路故障時，可
[0017]W根據(jù)此保護裝置的故障電流波形來計算斷路器的熱效應、機械效應。
[0018] 進一步的，所述步驟（3)中，當短路故障發(fā)生時，根據(jù)步驟（2)的關聯(lián)關系，監(jiān)控系 統(tǒng)通過和保護裝置進行通信，獲得保護裝置的故障電流波形。
[0019] 進一步的，所述步驟（4)中，實時計算本次短路故障對斷路器產生的熱效應和機 械效應方法如下：
[0020] 熱效應計算方法：
[0021]
式（1)
[0022] 式（1)中，Qd表示本次短路故障對斷路器產生的熱效應，im表示每次采樣時短路 電流的實際值，tm表示當前采樣距離下次采樣的時間間隔，tm開始于短路故障發(fā)生時刻，結 束于短路故障結束時刻。
[0023] 機械效應計算方法：
[0024]ip= max(i0, ii，iz.. . 〇 式似
[00巧]式（2)中，ip表示本次短路故障對斷路器產生的機械效應，i。表示每次采樣時短 路電流的實際值。
[00%] 進一步的，所述步驟巧）中，計算短路故障對斷路器產生的熱效應和機械效應累 積值，方法如下：
[0027] 熱效應累積值計算方法： 陽02引
式（3)
[0029] 式（3)中，Qg表示上次檢修后短路故障對斷路器產生的熱效應累積值，鑛表示第 i次短路發(fā)生后熱效應值，ti表示第i次短路與當前時刻的時間間隔，C為調整系數(shù)，與斷 路器的型號有關。
[0030] 機械效應累積值計算方法： 陽〇3U
式（4)
[0032] 式（4)中，L表示上次檢修后短路故障對斷路器產生的機械效應累積值，表示 第n次短路發(fā)生后機械效應值。
[0033] 進一步的，所述步驟化）中，將計算出的熱效應和機械效應累積值與斷路器預先 設定的闊值比較，轉換為狀態(tài)量顯示在監(jiān)控系統(tǒng)在線運行畫面，便于變電站運行維護人員 使用。同時將熱效應和機械效應累積值、上次短路的熱效應和機械效應值顯示在變電站監(jiān) 控系統(tǒng)在線運行畫面，用于分析斷路器運行狀態(tài)趨勢。 陽034] 機械效應累積值轉換為狀態(tài)量方法： 陽03引
式巧）
[0036] 式巧）中，S表示狀態(tài)量值，其中等于0表示正常，等于1表示異常，等于2表示告 警，D為步驟（5)計算出來的熱效應和機械效應累積值，D。為根據(jù)斷路器型號預先設定好的 異常限值，化為根據(jù)斷路器型號預先設定好的告警限值。
[0037] 本發(fā)明提供一種方法與系統(tǒng)，利用變電站監(jiān)控的全數(shù)據(jù)優(yōu)勢，結合波形分析，通過 數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊，進行精確實時計算從而獲知斷路器運行能力的評價，數(shù)據(jù) 展現(xiàn)模塊將評價結果轉換為狀態(tài)量和數(shù)值量，W可視化方式展現(xiàn)出來。對斷路器運行能力 提供量化的分析結果，為運行和維護人員提供更為直觀展示方式，保障變電站設備的安全 穩(wěn)定運行。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發(fā)明的總體流程示意圖。
[0039] 圖2是本發(fā)明的短路故障發(fā)生條件定義示意圖。
[0040] 圖3是本發(fā)明設及的短路故障波形示意圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述：
[0042] 參見圖1，本斷路器在線運行能力簡易評價方法，包括W下步驟：
[0043] 第一步，根據(jù)不同的斷路器定義不同的短路故障發(fā)生條件，短路故障發(fā)生條件定 義為遙信動作、遙信返回、一定時間內遙測值大于設定值，當存在多種條件時，各種條件之 間通過與、或、非邏輯運算輸出定義結果。具體可參見圖2。
[0044] 監(jiān)控系統(tǒng)中可W通過保護動作+斷路器分閩動作判定發(fā)生了短路故障
[0045] 短路故障發(fā)生條件定義后存儲到變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫中的記錄表 FaultT油le內容如下：
[0046] [保護動作1，斷路器分閩動作1]
[0047] [保護動作2,斷路器分閩動作2]
[0048] … W例[保護動作n，斷路器分閩動作n]
[0050] 第二步，根據(jù)短路故障發(fā)生條件中的保護動作、斷路器分閩動作，找到對應的保 護裝置、斷路器，并擴充FaultTable表，加入保護裝置的編號、斷路器的編號。擴充后的 FaultT油le表如下：
[0051] [保護動作1，斷路器分閩動作1，保護裝置ID1，斷路器ID1]
[0052] [保護動作2,斷路器分閩動作2,保護裝置ID2,斷路器ID2]
[0053] …
[0054] [保護動作n，斷路器分閩動作n，保護裝置IDn，斷路器IDn]
[0055] 第=步，變電站監(jiān)控系統(tǒng)都具備實時獲取保護動作、斷路器分合的事件順序記錄 (SO巧信號，并通過MMS等協(xié)議獲取保護裝置的短路故障錄波波形文件的功能。
[0056] 當監(jiān)控系統(tǒng)接收