本發(fā)明涉及高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多維度評(píng)估交流濾波器小組斷路器運(yùn)行狀態(tài)的方法。

背景技術(shù)：

斷路器用于在正常運(yùn)行時(shí)接通或斷開(kāi)電路，故障情況在繼電保護(hù)裝置的作用下迅速斷開(kāi)電路，特殊情況(如自動(dòng)重合到故障線路上時(shí))下可靠地接通短路電流。高壓斷路器是在正?；蚬收锨闆r下接通或斷開(kāi)高壓電路的專(zhuān)用電器，其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與檢修策略隨著電力設(shè)備改進(jìn)、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、管理理念提升、理論基礎(chǔ)發(fā)展而不斷發(fā)生變化。

但目前的研究?jī)?nèi)容多是基于交流變電站中投運(yùn)的高壓斷路器，沒(méi)有特定地針對(duì)直流換流站中的交流濾波場(chǎng)斷路器。而在實(shí)際運(yùn)維過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)交流濾波場(chǎng)斷路器不同于普通斷路器，由于濾波器組容量大(容性)、投切頻繁，所以與一般交流變電站中使用的斷路器相比，用于直流換流站交流濾波器投切的斷路器除應(yīng)滿足一般常規(guī)要求外，還必須滿足斷路器斷口恢復(fù)電壓(Transient Recover Voltage，TRV)更高、切斷電容電流更大和配備選相合閘功能等特殊要求面臨著更為嚴(yán)苛的工況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多維度評(píng)估交流濾波器小組斷路器運(yùn)行狀態(tài)的方法，以便對(duì)斷路器存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種交流濾波器小組斷路器單相重?fù)舸╋L(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法，包括步驟：

獲取交流濾波器小組斷路器整體的原始資料、運(yùn)行資料、檢修試驗(yàn)資料和其他資料，所述其他資料包括同類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行、修試、缺陷和故障的情況；

獲取交流濾波器小組斷路器各部件的巡視檢查資料和檢修試驗(yàn)資料，所述部件包括本體、均壓電容器和操作機(jī)構(gòu)；

從交流濾波器小組斷路器整體和部件的各種資料中得到各個(gè)狀態(tài)，按照預(yù)設(shè)的扣分規(guī)則對(duì)各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行扣分，預(yù)設(shè)的扣分規(guī)則包括為每個(gè)狀態(tài)預(yù)設(shè)的基本扣分值、權(quán)重系數(shù)和扣分標(biāo)準(zhǔn)，將基本扣分乘以權(quán)重系數(shù)得到應(yīng)扣分值；

根據(jù)每個(gè)狀態(tài)的單相扣分值分別計(jì)算交流濾波器小組斷路器整體和三個(gè)部件的合計(jì)扣分值，根據(jù)合計(jì)扣分值對(duì)交流濾波器小組斷路器整體和三個(gè)部件的運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)級(jí)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種交流濾波器小組斷路器單相重?fù)舸╋L(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法，該方法參照高壓斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)的故障樹(shù)分析方式，依據(jù)斷路器整體故障和零部件故障的邏輯因果關(guān)系，強(qiáng)化薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行故障診斷，制定合理的管理和維修方案等。最終根據(jù)多個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)于被評(píng)價(jià)對(duì)象的隸屬情況，并引入權(quán)重思想，給每一個(gè)評(píng)價(jià)因素賦一個(gè)權(quán)重，以體現(xiàn)其對(duì)于評(píng)價(jià)結(jié)果影響的重要程度，通過(guò)運(yùn)算進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明多維度評(píng)估交流濾波器小組斷路器運(yùn)行狀態(tài)的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的情況，有必要對(duì)于直流換流站的交流濾波場(chǎng)斷路器重新研究量化的方法和參數(shù)，一方面基于高壓斷路器的共性特征，另一方面基于交流濾波場(chǎng)斷路器的特殊使用狀況，對(duì)影響高壓斷路器狀態(tài)的各種內(nèi)外因素進(jìn)行綜合分析，最終對(duì)高壓斷路器狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握其運(yùn)行狀況和健康情況，為設(shè)備的正常使用和維修提供依據(jù)。

本文所述交流濾波器小組斷路器為220kV及以上的直流輸電系統(tǒng)換流站的交流濾波器小組斷路器，下面對(duì)交流濾波器小組斷路器重要部件的潛在缺陷進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出預(yù)控措施及運(yùn)維策略。

根據(jù)電力設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的方法，對(duì)以下四類(lèi)資料進(jìn)行整理分析，作為ACF斷路器的狀態(tài)量：

(1)原始資料

設(shè)備的原始資料主要包括：訂貨技術(shù)規(guī)范、銘牌、型式試驗(yàn)報(bào)告、設(shè)備監(jiān)造報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告、運(yùn)輸安裝記錄、交接驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、安裝使用說(shuō)明書(shū)等。

(2)運(yùn)行資料

設(shè)備的運(yùn)行資料主要包括：設(shè)備巡視記錄、歷年缺陷及異常記錄、紅外測(cè)溫記錄等。

(3)檢修試驗(yàn)資料

設(shè)備的檢修試驗(yàn)資料主要包括：檢修報(bào)告、預(yù)試報(bào)告、特殊測(cè)試報(bào)告、有關(guān)反措執(zhí)行情況、設(shè)備技改及主要部件更換情況等。

(4)其他資料

設(shè)備的其他資料主要包括：同型(同類(lèi))設(shè)備的運(yùn)行、修試、缺陷和故障的情況；設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的變化、系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化；其他影響變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素等。

就ACF斷路器可能出現(xiàn)的缺陷故障分別賦予基本扣分值和權(quán)重系數(shù)，最終計(jì)算出應(yīng)扣分值，作為ACF斷路器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，為后續(xù)的狀態(tài)檢修提供參考依據(jù)。

ACF斷路器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)及要求

ACF斷路器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基于ACF斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)，并根據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果劃分為正常、注意、異常、嚴(yán)重等四個(gè)層級(jí)，據(jù)此采取相應(yīng)的運(yùn)維措施。

開(kāi)展ACF斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)，考慮到ACF斷路器在結(jié)構(gòu)方面與一般的瓷柱式斷路器結(jié)構(gòu)方面一致，根據(jù)各部件的獨(dú)立性，將ACF斷路器分為：本體、均壓電容器、操作機(jī)構(gòu)等三個(gè)部件。其狀態(tài)評(píng)價(jià)分為部件評(píng)價(jià)和整體評(píng)價(jià)兩部分。

同時(shí)，考慮到ACF斷路器在使用工況上與一般的瓷柱式斷路器有很大的差異，對(duì)其基本扣分值與權(quán)重系數(shù)進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)賦值，主要參照為2000年1月1日至2015年12月31日的ACF斷路器歷史缺陷故障，及換流站ACF小組的精準(zhǔn)仿真模擬。

其中，基本扣分值主要依據(jù)參考該類(lèi)缺陷故障的危害程度，分別取值為2、4、6、8、10，基本扣分值越大，則該類(lèi)缺陷故障對(duì)于設(shè)備、系統(tǒng)的危害越嚴(yán)重；權(quán)重系數(shù)主要依據(jù)參考該類(lèi)缺陷故障可能影響的范圍，分別取值1、2、3、4，權(quán)重系數(shù)越大，該類(lèi)缺陷故障可能為更多的設(shè)備所共同具有。

表1 ACF斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)表

ACF斷路器運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果及處理原則

根據(jù)上述表格進(jìn)行計(jì)算，得到各狀態(tài)單項(xiàng)的扣分值，并就各狀態(tài)單項(xiàng)的扣分值計(jì)算合計(jì)扣分值，對(duì)應(yīng)的態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

當(dāng)任一狀態(tài)量單項(xiàng)扣分和部件合計(jì)扣分同時(shí)在表2規(guī)定的正常狀態(tài)范圍內(nèi)時(shí)，視為正常狀態(tài)；當(dāng)任一狀態(tài)量單項(xiàng)扣分或部件所有狀態(tài)量合計(jì)扣分達(dá)到表2規(guī)定注意狀態(tài)時(shí)，視為注意狀態(tài)；當(dāng)任一狀態(tài)量單項(xiàng)扣分達(dá)到表4-2規(guī)定異常狀態(tài)或嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，視為異常狀態(tài)或嚴(yán)重狀態(tài)。

表2ACF斷路器部件狀態(tài)與評(píng)價(jià)扣分對(duì)應(yīng)表

最終，ACF斷路器的整體評(píng)價(jià)應(yīng)綜合其部件的評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)所有部件評(píng)價(jià)為正常狀態(tài)時(shí)，整體評(píng)價(jià)為正常狀態(tài)；當(dāng)任一部件狀態(tài)為注意狀態(tài)、異常狀態(tài)或嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，整體評(píng)價(jià)應(yīng)為其中最嚴(yán)重的狀態(tài)。整體評(píng)價(jià)總評(píng)分為各部件總扣分之和。

其中，ACF斷路器處于正常狀態(tài)時(shí)，表明該設(shè)備各狀態(tài)量均處于穩(wěn)定且在規(guī)程規(guī)定的警示值、注意值的范圍內(nèi)，可以正常運(yùn)行。

ACF斷路器處于注意狀態(tài)時(shí)，表明該設(shè)備單項(xiàng)(或多項(xiàng))狀態(tài)量變化趨勢(shì)朝接近標(biāo)準(zhǔn)限值方向發(fā)展，但未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，或部分一般狀態(tài)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，仍可以繼續(xù)運(yùn)行，但應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視。

ACF斷路器處于異常狀態(tài)時(shí)，表明該設(shè)備單項(xiàng)重要狀態(tài)量變化較大，已接近或略微超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，應(yīng)監(jiān)視運(yùn)行，并適時(shí)安排停電檢修。

ACF斷路器處于嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，表明該設(shè)備單項(xiàng)重要狀態(tài)量嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，需要盡快安排停電檢修。

同時(shí)，考慮到ACF斷路器的缺陷故障會(huì)迅速發(fā)展、擴(kuò)大為危及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)隱患，在進(jìn)行運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是，有下述狀態(tài)量達(dá)到最大扣分值時(shí)，不再對(duì)該斷路器進(jìn)行評(píng)估而直接進(jìn)入以下處理程序。

1)累計(jì)開(kāi)斷故障電流達(dá)到制造廠規(guī)定值時(shí)，進(jìn)入大修程序；

2)累計(jì)機(jī)械操作次數(shù)達(dá)到制造廠規(guī)定值時(shí)，進(jìn)入大修程序；

3)SF6氣體壓力達(dá)到報(bào)警時(shí)，進(jìn)入緊急停電處理程序；

4)SF6氣體含水量超過(guò)600μL/L時(shí)，進(jìn)入緊急停電處理程序；

5)操動(dòng)機(jī)構(gòu)各類(lèi)狀態(tài)量引起分合閘操作閉鎖或拒動(dòng)時(shí)，進(jìn)入緊急停電處理程序；

6)三相不一致、防跳回路功能損壞時(shí)，進(jìn)入緊急停電處理程序；

7)機(jī)構(gòu)彈簧有裂紋或斷裂，拐臂、連桿、拉桿斷裂時(shí)，進(jìn)入緊急停電處理程序。

上列詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專(zhuān)利范圍中。