一种基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法与流程

本发明具体涉及一种基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法，属于电气设备监测。

背景技术：

1、变电站是电力系统的枢纽，高压断路器是变电站的重要设备，在变电站正常运行时用于接通和切断负荷电流，在变电站故障时用于切除故障电流。高压断路器数量巨大，承受电压高，一旦高压断路器的外部绝缘发生问题将引起自身故障进而造成电网停电等重大事故发生，如某一220kv变电所中的一个sw4-220型少油断路器，小雨时发生污秽闪络，造成该变电所全部停电。因此，对高压断路器的外绝缘状态进行判断就显得十分重要，现有技术中对高压断路器外绝缘状态的判断主要有以下两种方法：1.目视法人工巡逻，人工检查高压断路器的瓷套有无污秽、裂纹等外观异常，有无焦糊味等；2.停电检修，停电后，通过高频局部放电法来判断高压断路器的外绝缘状态。但上述目视法人工巡逻存在需要投入人工多且人工判断的精度存在偏差等问题，上述停电检修法存在高压断路器脱离了原来的带电状态，和带电时的运行状态有所区别，仅能发现部分外绝缘故障等问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何在带电时对高压断路器的外绝缘状态进行准确的判断。

2、本发明所提出的技术方案是：一种基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法，在所述高压断路器的a相、b相和c相立柱上分别设置电场强度测量传感器和气敏传感器，并执行以下步骤：

3、步骤1：设置所述电场强度测量传感器和气敏传感器的采集频率将所述电场强度测量传感器按照所述采集频率采集的所述高压断路器的a相、b相和c相上的总电场强度数据和基波电场强度数据分别收集起来形成a相总电场强度数据集合ea、b相总电场强度数据集合eb、c相总电场强度数据集合ec、a相基波电场强度数据集合b相基波电场强度数据集合和c相基波电场强度数据集合将所述气敏传感器按照所述采集频率采集的数据收集起来形成气体浓度数据集合ic(t)；

4、步骤2：设定每次对高压断路器进行外绝缘状态判断的时间周期t，所述时间周期是所述电场强度测量传感器连续进行n次采样时间的累计，n≥100且n是100的倍数；

5、步骤3：通过下式(1)分别计算得到在所述时间周期t内所述高压断路器的a相基波占比b相基波占比和c相基波占比

6、

7、式(1)中，，i∈{a、b、c}；ei(t)是所述电场强度测量传感器在判断时段内采集到的i相总电场强度数据形成的序列；

8、步骤4：若所述a相基波占比满足下式(2)或(3)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态不佳，发出外绝缘状态预警信号，

9、

10、

11、式(3)中，maxea(t)是所述ea(t)中的最大数据，minea(t)是所述ea(t)中的最小数据；

12、若所述a相基波占比不满足公式(2)或(3)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态正常；

13、若b相基波占比满足下式(4)或(5)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态不佳，发出外绝缘状态预警信号，

14、

15、

16、式(5)中，maxeb(t)是所述eb(t)中的最大数据，mineb(t)是所述eb(t)中的最小数据；

17、若b相基波占比不满足公式(4)或(5)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态正常；

18、若c相基波占比满足下式(6)或(7)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态不佳，发出外绝缘状态预警信号，

19、

20、

21、式(7)中，maxec(t)是所述ec(t)中的最大数据，minec(t)是所述ec(t)中的最小数据；

22、若c相基波占比不满足公式(6)或(7)，则判定所述高压断路器的外绝缘状态正常。

23、进一步，上述步骤4之后还可以继续执行以下步骤：

24、步骤5：通过下式(:8)计算得到所述高压断路器在所述时间周期内第t次采样时的三相基波电场强度突变量eδ(t)，

25、

26、式(8)中，和分别是所述和在所述时间周期内第t次采样时的基波电场强度数据；m是常数，一般取值是15～25；t是大于零小于等于n的自然数；

27、重复公式(8)计算得到所述时间周期内每次采样时的三相基波电场突变量并收集起来形成三相基波电场突变量集合eδ；

28、步骤6：若所述三相基波电场突变量集合eδ和所述气体浓度数据集合ic(t)中的数据满足以下公式(9)或(10)条件的次数超过k次后，判定所述高压断路器的外绝缘状态不佳，发出外绝缘状态预警信号，所述

29、eδ(t)≥1.2(9)，

30、

31、若所述三相基波电场突变量集合eδ中的数据满足所述公式(9)或(10)条件的次数不超过k次，则判定所述高压断路器的外绝缘状态正常。

32、本发明的有益效果是：由于本发明采用了特殊的场强基波占比来对高压断路器外绝缘进行判断，在进行外绝缘状态判断时高压断路器正常带电工作，测试的环境更加准确；由于本方法采用数据采集和远程数据处理判断，使得整个判断过程可以自动进行，同时由于无需对高压断路器内部构造进行改变使得本方法可以方便准确进行外绝缘状态的判断。

技术特征：

1.一种基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法，其特征在于：在所述高压断路器的a相、b相和c相立柱上分别设置电场强度测量传感器和气敏传感器，并执行以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法，其特征在于：所述步骤4之后还可以继续执行以下步骤：

技术总结
本发明一种基于基波电场占比的高压断路器外绝缘状态判断方法，在高压断路器的A相、B相和C相立柱上分别设置电场强度测量传感器和气敏传感器，并执行以下步骤：先设置电场强度测量传感器和气敏传感器的采集频率并将采集的数据收集起来形成集合，然后设置进行外绝缘状态判断的时间周期并计算出在时间周期内高压断路器的三相基波电场占比，最后通过三相基波电场占比对高压断路器的外绝缘状态进行判断；本发明采用了特殊的基波电场占比来判断高压断路器的外绝缘状态，使得高压断路器可以在正常带电工作进行外绝缘状态判断，此时高压断路器的状态更符合工作状态，使得本方法的外绝缘状态判断的效果更好。

技术研发人员：陈昊,周航,姚龙华,张玥,韩鹏,孟玮,吴悦华,宋冰倩,马春燕,李张颖,王甜甜,陈旖旎,许自强,徐伟伦
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15