多維度評估老舊sf6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，從斷路器重要部件的潛在缺陷出發(fā)進行評估，涉及液壓、彈簧及氣動機構的斷路器，通過整合歷史數(shù)據(jù)得出細化到單臺斷路器重要部件的運維決策，把關注對象分配到各個重要部件的運行狀態(tài)上。以實際的運行數(shù)據(jù)即缺陷、技術性能指標和大小修記錄這3個維度為評估基礎，能有效減少不必要的運維工作，更具實用性，有效指導運行人員的運維工作，及時查找老舊斷路器的故障及對故障隱患進行把控，降低運維風險，對老舊斷路器的資料進行統(tǒng)一歸類管理?？梢愿櫮骋慌_斷路器的運行情況或同一型號斷路器的情況。
【專利說明】
多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及電力系統(tǒng)技術領域，具體設及一種多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器 重要部件狀態(tài)的方法。
【背景技術】
[0002] 斷路器作為電力系統(tǒng)控制與保護中最重要的設備之一，其動作的正確性和可靠性 對控制故障影響范圍、提高電力系統(tǒng)運行可靠性有非常重要的作用。因此，對斷路器的潛在 缺陷進行準確評估是一個至關重要的問題。
[0003] 老舊斷路器由于運行年限長，各部件的壽命接近限值，特別是易老化及易損部件， 缺陷率上升，故障風險增大，一旦出現(xiàn)問題會嚴重影響電網的正常運行，對運類斷路器來說 潛在缺陷的評估更具重要意義。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多維度評估老舊SF6瓷柱式斷 路器重要部件的方法，W便有針對性地對重要部件進行多維度的評估。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是：
[0006] -種多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，包括步驟：
[0007] 對于老舊SF6瓷柱式斷路器，預先確定待評估的重要部件和每個重要部件的潛在 缺陷；
[000引獲取老舊sra瓷柱式斷路器的運行數(shù)據(jù)，從中提取每個重要部件的特征運行數(shù)據(jù)， 所述特征運行數(shù)據(jù)包括:與潛在缺陷Qij描述相同的最近一次缺陷的發(fā)生時間TjU與潛在 缺陷相關的技術性能指標的獲取時間Tj2, W及最近一次大小修記錄的完成時間Tj3;
[0009] 若Tjl與Tj2，Tj3相比最晚發(fā)生，根據(jù)潛在缺陷Qij的嚴重等級評估重要部件i的運 行狀態(tài)；
[0010] 若Tj2與Tjl, Tj3相比最晚發(fā)生，根據(jù)與潛在缺陷相關的技術性能指標的超標程度 評估重要部件i的運行狀態(tài)；
[0011] 若Tj3與Tjl, Tj2相比最晚發(fā)生，將重要部件i的運行狀態(tài)評估為正常。
[0012] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0013] 本發(fā)明首先預估重要部件的潛在缺陷，并從多個維度全面了解各部件的運行狀 況，然后確定該類潛在缺陷是否存在，再對斷路器運行狀態(tài)進行評估，根據(jù)評估結果給出預 控措施及運維策略。該評估方法可W為老舊斷路器提供細化到部件的具有針對性的運維策 略，設及多種操作機構，能夠有效指導運行人員的運維工作。綜合缺陷數(shù)據(jù)，性能指標及大 小修記錄數(shù)據(jù)從3個維度對老舊斷路器的重要部件進行評估，評估依據(jù)充分更具實用性且 方便運行人員有針對性地對斷路器進行及時維護。該方法對老舊斷路器起到預防性維護作 用，有效降低潛在故障風險，做到按需維護。
【附圖說明】
[0014] 圖1為老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件的示意圖；
[0015] 圖2為運行數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲方式示意圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件的方法中數(shù)據(jù)分析的流 程示意圖；
[0017] 圖4為本發(fā)明多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件的方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 目前大多狀態(tài)評估方法將斷路器作為一個整體對象進行評估，缺少對其各個部件 具體哪一方面的運行狀態(tài)及運維措施進行評估分析的方法，輸出結果并未給出異常狀態(tài)斷 路器的運維建議或是需要從何處入手消除隱患，降低運行風險。其次，目前針對斷路器部件 的評估方法主要集中在根據(jù)部件的重要度進行排序，得到部件維修的順序值，但是重要度 的計算并未立足于實際的運行數(shù)據(jù)，而是根據(jù)統(tǒng)計概率，更沒有考慮大、小修的完成情況， 缺乏實際指導意義，可能造成過度維修或不必要的維修。更沒有提出具有針對性的運維措 施，沒有綜合缺陷、技術性能指標和大、小修記錄運3個維度的數(shù)據(jù)來考慮，無法對老舊斷路 器進行全面準確的評估。
[0019] 本發(fā)明將老舊的標準定義為運行超過15年W上，實際評估過程中，可W將標準調 高或調低。本評估方法首先預估重要部件的潛在缺陷，并從多個維度全面了解各部件的運 行狀況，然后確定該類潛在缺陷是否存在，再對斷路器運行狀態(tài)進行評估，根據(jù)評估結果給 出預控措施及運維策略。該評估方法可W為老舊斷路器提供細化到部件的具有針對性的運 維策略，設及多種操作機構，能夠有效指導運行人員的運維工作。
[0020] 本評估方法W3個數(shù)據(jù)庫為評估基礎：
[0021 ] 1)運行數(shù)據(jù)庫:該數(shù)據(jù)庫包含斷路器基本臺賬信息，歷次缺陷統(tǒng)計，技術性能指標 及大小修記錄，其中歷次缺陷統(tǒng)計，技術性能指標及大修記錄形成評估方法的多維度評估 基礎。該數(shù)據(jù)庫通過整合歸類W上3個維度的運行數(shù)據(jù)形成針對老舊斷路器重要部件的特 征運行數(shù)據(jù)庫，其中，待評估的重要部件如圖1所示，整合歸類的特征數(shù)據(jù)庫如圖2所示。
[0022] 圖2中對3個維度運行數(shù)據(jù)進行整合形成特征矩陣，W相關數(shù)據(jù)獲得的時間為評估 基準，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。
[0023] 圖2說明如下：
[0024] Qi j :重要部件i的潛在缺陷j ;
[0025] Tjl:與潛在缺陷Qij描述相同的最近一次缺陷發(fā)生的時間；
[0026] Tj2:與潛在缺陷Qij相關的技術性能指標獲取的時間（可能來源于最近一次試驗 數(shù)據(jù)測試的時間或者技術性能指標計算時間）；
[0027] Tj3:最近一次大、小修記錄完成時間，其中由于大、小修是對同一部件的全面檢 修，應有 T13 = T23 = T33。
[0028] 歷次缺陷的數(shù)據(jù)包括W下信息:缺陷發(fā)生時間，缺陷部位，缺陷描述，發(fā)生站點，電 壓等級，調度編號，型號，電壓等級；
[0029] 所需考察的技術性能指標有，相關數(shù)據(jù)均儲存于運行數(shù)據(jù)庫中：
[0030] 滅弧室：
[0031] 主回路電阻值:斷路器在長期運行中，動、靜觸頭的接觸電阻增大使斷路器在正常 的工作電流或故障電流下發(fā)生過熱，燒蝕觸頭，影響斷路器跳閩時間和開斷能力，甚至發(fā)生 拒動，因此，主回路電阻值是用于判斷動、靜觸頭是否接觸良好的重要指標。
[0032] 相對電壽命：累計開斷故障電流及開斷次數(shù)可W用作斷路器電磨損的參照量。當 斷路器開斷時，能隨時根據(jù)用戶設定斷路器的電流互感器的變比記錄開斷電流，并按電磨 損的模型求出相應的相對電磨損，得出斷路器目前的相對電壽命。
[0033] SF6氣體微水及各組分含量:SF6氣體的含水量增加，會使其絕緣性能和滅弧性能 顯著下降，C0、S02及肥S含量可判斷局部過熱和放電故障程度。
[0034] 累計動作次數(shù):用于考察斷路器的機械壽命。
[0035] 機構；
[0036] 分合閩動作時間和同期性或分合閩線圈動作電壓:考察開關動作的可靠性。
[0037] 大、小修記錄:大、小修完成的時間，經歷大、小修部件及檢修內容。
[0038] 2)數(shù)據(jù)分析庫:對運行數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行分析，將運行數(shù)據(jù)庫中Tjl, Tj2，Tj3進 行排序，選出需要優(yōu)先考慮的運行數(shù)據(jù)資料，根據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)分析流程對重要部件的運行 狀況進行評估。
[0039] a)首先確定需要評估的老舊斷路器的部件i。
[0040] b)對部件i的所有可能影響穩(wěn)定運行的預估潛在缺陷Qij進行評估。
[0041] C)只考慮W評估時間Ts為基準的過去2年內的運行數(shù)據(jù)，保證時效性和評估的準 確性。若2年內無任何記錄則評估為"正常"，按常規(guī)運維措施進行維護即可。
[0042 ] d)對符合C)的Tj 1，Tj 2，Tj 3進行排序：
[0043] Tjl與Tj2，Tj3相比最晚發(fā)生:說明需要考慮缺陷情況來進行狀態(tài)評估，根據(jù)缺陷 嚴重等級來評估，"緊急"評估為"嚴重"，"重大"評估為"異常"，"一般"評估為"注意"。其次， 若存在同一型號斷路器該類缺陷多次發(fā)生(〉2次)則判斷為常發(fā)性缺陷，否則均為偶發(fā)性缺 陷。不同缺陷分類所采取的運維措施不同。
[0044] Tj2與Tjl,Tj3相比最晚發(fā)生：說明最近獲取的超標的技術性能指標為評估的依 據(jù)，根據(jù)指標的超標程度來進行評估："異常"：設備單項重要狀態(tài)量變化較大，已接近或略 微超過標準限值。"嚴重"：設備單項重要狀態(tài)量嚴重超過標準限值。
[0045] Tj3與Tj2，Tjl相比最晚發(fā)生:說明該部件的大、小修完成并至評估時間為止無任 何缺陷發(fā)生及技術性能超標記錄，部件i處于正常運行狀態(tài)，但由于是老舊斷路器，還需要 捜集歷年缺陷情況來提出預控措施，若無缺陷記錄，則按常規(guī)運維措施進行維護即可。
[0046] e)對部件i的所有潛在缺陷評估完成后，輸出評估結果，評估結束。
[0047] 3)運維策略數(shù)據(jù)庫:所包含的預控措施和運維建議按照Qij及評估優(yōu)先級進行歸 類匯總儲存，根據(jù)Qij及評估結論輸出相應的預控措施及運維建議。
[004引綜上，本專利所提出的評估方法可用圖4表示:首先輸入需要評估的老舊斷路器信 息，主要包含:站點，調度編號，型號，部件名稱。通過輸入W上信息對所需評估的重要部件 進行定位，確定i值及所有潛在缺陷Qi j，根據(jù)Qi j從數(shù)據(jù)庫中提取Tj 1與Tj2，Tj3按照圖3所 示的流程進行數(shù)據(jù)分析評估，同時根據(jù)評估結果提取預控措施及運維建議，完成整個評估 過程。
[0049] 通過該方法可W對老舊斷路器的運行數(shù)據(jù)進行分類整理，利于運行人員清晰的掌 握斷路器的運行狀況。通過綜合缺陷數(shù)據(jù)，性能指標及大、小修記錄數(shù)據(jù)從3個維度對老舊 斷路器的重要部件進行評估，評估依據(jù)充分更具實用性且方便運行人員有針對性地對斷路 器進行及時維護。該方法對老舊斷路器起到預防性維護作用，有效降低潛在故障風險，做到 按需維護。
[0050] 下面是一個具體的實施例。
[0051] 1)對某一運行16年的液壓機構斷路器兩個部件(滅弧室及油管)進行多維度評估， 評估時間為:20160112，輸入如下信息：
[0052] 站點:XX站;調度編號：5012;型號:FX**;部件名稱:滅弧室（i = l)、油管（i = 6);
[0053] 2)在運行數(shù)據(jù)庫中，對滅弧室及油管需要關注的潛在缺陷為： 「00541
[0055]對所有潛在缺陷進行數(shù)據(jù)整合：
[0化6] 滅弧室；
[0057] Qll=Tl 1:2年內無相關缺陷記錄；
[0化引 Tl 2:最近一次試驗記錄為20150416 ,Al斷口回路電阻值接近限值;按照評估時間 計算出的電壽命及相對電磨損量均滿足要求;評估時間點的動作次數(shù)為256次，遠低于機械 壽命3000次限值。
[0化9] T13:最近一次大修完成時間是20141230。
[0060] Q12:T21:最近一次缺陷發(fā)生時間為20151021，運行數(shù)據(jù)庫中缺陷信息如下：
[0061]
[0062] T22:最近一次試驗20150506記錄檢漏儀檢查滿足要求<1 %。
[0063] T23:最近一次大修完成時間是20141230。
[0064] Q13:T31:2年內無相關缺陷記錄。
[00化]T32:最近一次試驗20140706微水及雜質含量滿足要求。
[0066] T33:最近一次大修完成時間是20141230。
[0067] Q61:T11:最近一次缺陷記錄為： 「nOAQl
[0069] T12:無相關技術性能指標。
[0070] T13:最近一次大修完成時間是20141230。
[0071] 962:121:最近一次缺陷記錄為：
[0072]
[0073] T22:無相關技術性能指標。
[0074] T23:最近一次大修完成時間是20141230。
[00巧]963:131:最近一次缺陷記錄為：
[0076]
[0077 ] T32:無相關技術性能指柄；。
[007引 T33:最近一次大修完成時間是20141230。
[0079] 3)對Tjl, Tj2，Tj3進行排序，確定評估需要優(yōu)先考慮的因素
[0080] 滅弧室1:
[0081] Qll :T12的技術性能指標回路電阻值作為優(yōu)先考慮依據(jù)，已接近限值，評估為"異 齒，， 巧 O
[0082] Q12:T21的缺陷作為優(yōu)先考慮依據(jù)，根據(jù)嚴重等級評估為"注意"，并且同一斷路器 缺陷多次發(fā)生，為常發(fā)性缺陷。
[0083]
[0084] Ql 3: T33作為優(yōu)先考慮依據(jù)，大修后無缺陷及超標技術性能指標，運行狀態(tài)良好， 評估為"正常"。
[0085] 油管 6:
[0086] Q61:T11的缺陷記錄作為優(yōu)先考慮依據(jù)，根據(jù)缺陷嚴重等級評估為"嚴重"，同一型 號油管該缺陷1年內發(fā)生3次，為常發(fā)性缺陷。
[0087]
[0088] Q62:T21的缺陷記錄作為優(yōu)先考慮依據(jù)，根據(jù)缺陷嚴重等級評估為"嚴重"，同一型 號油管該缺陷1年內發(fā)生2次，為常發(fā)性缺陷。
[0089]
[0090] Q63:31的缺陷記錄作為優(yōu)先考慮依據(jù)，根據(jù)缺陷嚴重等級評估為"注意"，1年內只 發(fā)生1次，屬于偶發(fā)性缺陷。
[0091] 4)最終評估結果包含相應的預控措施或運維措施如下表所列。
[0092] 站點:XX站;調度編號：5012;型號:FX**;評估時間：20160112
[0094]
[OOM]綜上，本評估方法從斷路器重要部件的潛在缺陷出發(fā)進行評估，設及液壓、彈黃及 氣動機構的斷路器，通過整合歷史數(shù)據(jù)得出細化到單臺斷路器重要部件的運維決策，把關 注對象分配到各個重要部件的運行狀態(tài)上。優(yōu)點：W實際的運行數(shù)據(jù)(缺陷、技術性能指標 和大、小修記錄運3個維度)為評估基礎，能有效減少不必要的運維工作;更具實用性，有效 指導運行人員的運維工作，及時查找老舊斷路器的故障及對故障隱患進行把控，降低運維 風險，對老舊斷路器的資料進行統(tǒng)一歸類管理?？蒞跟蹤某一臺斷路器的運行情況或同一 型號斷路器的情況。
[0096]上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用W限制本發(fā) 明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
【主權項】
1. 一種多維度評估老舊SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在于，包括步 驟： 對于老舊SF6瓷柱式斷路器，預先確定待評估的重要部件和每個重要部件的潛在缺陷； 獲取老舊SF6瓷柱式斷路器的運行數(shù)據(jù)，從中提取每個重要部件的特征運行數(shù)據(jù)，所述 特征運行數(shù)據(jù)包括:與潛在缺陷Qij描述相同的最近一次缺陷的發(fā)生時間Tjl、與潛在缺陷 相關的技術性能指標的獲取時間Tj2，以及最近一次大小修記錄的完成時間Tj3; 若Tjl與Tj2，Tj3相比最晚發(fā)生，根據(jù)潛在缺陷Qij的嚴重等級評估重要部件i的運行狀 態(tài)； 若Tj2與Tjl，Tj3相比最晚發(fā)生，根據(jù)與潛在缺陷相關的技術性能指標的超標程度評估 重要部件i的運行狀態(tài)； 若Tj3與Tjl，Tj2相比最晚發(fā)生，將重要部件i的運行狀態(tài)評估為正常。2. 根據(jù)權利要求1所述的多維度評估SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在 于， 所述老舊SF6瓷柱式斷路器是指運行15年以上的220kV及以上的SF6瓷柱式斷路器。3. 根據(jù)權利要求2所述的多維度評估SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在 于， 所述運行數(shù)據(jù)為2年內的運行數(shù)據(jù)。4. 根據(jù)權利要求3所述的多維度評估SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在 于， 當根據(jù)潛在缺陷Qij的嚴重等級評估重要部件i的運行狀態(tài)時，若潛在缺陷Qij的嚴重 等級為緊急，則將重要部件i的運行狀態(tài)評估為嚴重;若潛在缺陷Qij的嚴重等級為重大，則 將重要部件i的運行狀態(tài)評估為異常;若潛在缺陷Qij的嚴重等級為一般，則將重要部件i的 運行狀態(tài)評估為注意;進一步判斷同型號斷路器一年內發(fā)生潛在缺陷Qij的次數(shù)是否超過 兩次，若是則將潛在缺陷Qij判定為常發(fā)性缺陷，若否則將潛在缺陷Qij判定為偶發(fā)性缺陷。5. 根據(jù)權利要求4所述的多維度評估SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在 于， 當根據(jù)與潛在缺陷相關的技術性能指標的超標程度評估重要部件i的運行狀態(tài)時，若 與潛在缺陷相關的技術性能指標的超標程度為單項重要狀態(tài)量已接近或略微超過標準限 值，則將重要部件i的運行狀態(tài)評估為異常;若與潛在缺陷相關的技術性能指標的超標程度 為單項重要狀態(tài)量嚴重超過標準限值，則將重要部件i的運行狀態(tài)評估為嚴重。6. 根據(jù)權利要求5所述的多維度評估SF6瓷柱式斷路器重要部件狀態(tài)的方法，其特征在 于， 根據(jù)重要部件i的運行狀態(tài)，調出相應的預控措施和運維策略。
【文檔編號】G06Q10/06GK106022556SQ201610184630
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】楊旭, 張長虹, 黎衛(wèi)國, 陳偉民
【申請人】中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心