摘要：随着我国经济的快速增长，人们越来越重视电网的安全稳定运行，高压断路器在电网扮演保护和控制的双重作用的角色，所以对高压断路器的要求越来越高，高压断路器故障事故不仅可能引发电网事故，甚至可能导致整个电网崩溃。因此，对高压断路器智能故障诊断方法进行研究，不仅有利于分析高压断路器的工作状态，提高电网的稳定性、安全性，还可以避免不必要的维护工作，提高电网的经济效益。本文将着重研究并针对性提出些高压断路器只能故障诊断策略。
关键词：高压断路器；智能故障；专家诊断法；人工神经网络法
随着电网规模的增大，高压断路器在高压电网中有着越来越重要的影响，在高压电网的运行过程中，它是必不可少的。但是，在高压电网中，高压断路器又是非常容易出现故障的组成部分。目前，我国对高压断路器智能故障诊断还存在不足，但是，为了提高电力系统的安全、稳定性，对高压断路器进行智能故障的诊断研究是必须的。
1、高压断路器中的故障
为了提高高压电网的稳定性并且很好的解决高压断路器中的故障，详细了解高压断路器中出现的故障是基本，因为不同的故障检修方法适用于不同的故障。下面将对断路器中的故障进行阐述。
1.1载流故障
引线过热、触头接触不良是造成载流故障的主要原因。引线过热通常是因为断路器的温度高，而触头的接触不良则使得静触头和动触头在接触时无法对准，这些都会引起出现载流问题。
1.2拒动故障
拒动故障中拒合和拒分故障是两种最常见的故障。而拒动故障中拒分故障是会扩大问题的严重故障，一般会出现系统故障和越级跳闸的情况。分析引起拒动故障出现的原因，一般包括机械、电气等方面的因素。
（1）在机械上，传动系统机械和操动机构的问题是引起故障的主要因素。在排查故障时，要检查压缩空气的管道回路是否正常排水以及是否出现冻结的现象。如果有冻结的现象，则可能是气动操作机构出现了问题。因此要及时采取解冻措施，然后检查各个部分的运行情况。除此之外，为了排查液压操动机构故障，要对气压表、低压闭锁装置等进行查看，同时，要有拥有专业素质的人才详细检查液压回路和液压操动机构的内部各部分。
（2）在排查电气故障时，要先进行检查直流电的电源电压，保证其符合标准值。检查时要重点检查开关节点、端子排接线、分合闸的线圈，看其是否存在问题。
1.3误动故障
二次回路接线的故障和操动机构机械的故障是造成误动故障出现的原因。在分合闸没有指令的状态下，如果分合闸的电磁铁锁扣扣入太短，出现振动，可能会使分合闸分合，出现误动。除此之外，分合闸的电磁铁电压低，也会造成高压断路器误合、误分。
1.4泄露故障
对于出现的泄露故障：
（1）由于液压操动出现问题，在液压油管道回路接头处出现漏油的情况或者放油阀没有关闭。
（2）因为储气罐放水阀没有很好地关闭或者压缩空气的回路管道处漏油的气动机构漏气。一旦出现泄露问题，要及时检查各个部件。
1.5绝缘故障
在高压断路器出现的故障中，绝缘故障是比较常见的问题。通常来说，瓷套闪络故障以及内、外绝缘故障是绝缘故障的三个种类。如果出现在断路器内部存在异物而引起的绝缘的情况，需要专业人员来进行处理。
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2、高压断路器智能故障诊断的过程和方法
如何快速在上述故障中诊断运行中高压断路器处于什么状态，这是在研究高压断路器中最重要的环节，也是如何确定高压断路器智能故障诊断的过程和智能故障诊断方法的选择。
2.1高压断路器智能故障诊断的过程
高压断路器智能故障诊断过程是确定高压断路器的正常情况，及时检测和确定故障的性质和位置，报告故障的发展趋势，并提出相应的处理方法。高压断路器的智能故障诊断过程是一种多技术、多学科交叉的实用性过程，主要包括有以下环节：
（1）信号采集：在运行过程中，高压断路器将不可避免地会产生热、力、振动和能量等变化，根据故障诊断的不同要求，可以选择显示高电压断路器状态的不同信号。随着传感器技术、监测技术、微型计算机和电子技术的发展，显示了当前高压断路器能够捕捉信号和高压断路器的状态。
（2）特征提取以及信号处理变换分析：高压断路器特征提取以及信号处理变换分析主要从检测信号中提取故障特征信号，确定是不是静态信号，如果它是一个静态信号，这时候的特征信号也就是征兆。确定征兆是否在允许范围内，然后作出相应的决定。当特征信号是动态信号时，首先，根据高压断路器的实际情况选择不仅能反映动态函数指数，还能促进取得特征信号组。其次，根据分析特征信号组，提取有利于决策的征兆；最后，基于征兆和准则确定高压断路器的故障。
（3）状态识别以及故障定位：把通过信号处理得到的高压断路器特点参数和允许参数进行比较，以确定高压断路器的状态，确定高压断路器是否有的故障，并且确定故障类型和属性，为在这个阶段应该能够有一个正确的诊断策略和标准。在这个环节，高压断路器主要有模糊理论和算法、系统识别、人工神经网络技术以及专家诊断系统。
（4）决策诊断以及趋势预测：高压断路器正常运行状态一旦偏离，需要对故障原因进行进一步分析，并结合经济效益及实际运行情况提出解决方案。目前，越来越多的研究人员深入研究应该何时维修，状态维修为其主要研究方向，状态维修包括预测维修技术和以可靠性为中心的维修技术。以可靠性为中心的维修技术是基于电力系统可靠性影响评估决定维修计划的维修策略。预测维修是对可能出现高压断路器故障进行分类和危害分析，以确定高压断路器是否立即停止工作并快速进行维修。
2.2诊断方法
（1）专家诊断法：随着科技的发展、技术的进步，计算机技术也被应用到了高压断路器的故障检修和诊断中，大大提高了高压断路器故障检修的效率。专家诊断法是将一些针对断路器故障的理论知识、处理的方法和经验收集起来形成一个专门的信息系统，方便快速处理故障。一般来说，专家诊断系统由知识获取、知识库、推理机和解释界面共同组成，每个部分都发挥着各自的作用。例如：知识获取是计算机有效识别已存储的故障诊断知识；知识库存储着故障的解决处理方法和一些专家提出的理论依据，可供参考；而推理机则是负责根据已有的资料管理协调系统。使用专家诊断方法，可以在故障发生时，根据以往案例进行故障判别，提供处理措施，提高工作效率。
（2）人工神经网络法：人工神经网络法是一种环境的适应性很高、知识存储量大的方法。该方法主要是模拟人脑的构造和人的认知，实现和运用人的神经网络的运行方式，使得系统对断路器进行检测。在使用人工神经网络法时，要先找出断路器中存在的故障，然后建立一个网络模型。通过建立起来的模型，可以很快分析找出故障的原因，得到处理故障的方法。这种用建立模型来检修诊断的方法不仅资金投入少，而且在操作便利的情况下能够快捷地找出断路器的故障。不断的实践和积累数据和经验能够提高检测故障的准确性和效率。
3、结束语
总而言之，随着经济和科学技术的发展，电已经跟人们的生活分不开了。高压断路器作为可以影响电力系统的重要部分，其智能故障诊断工作应该引起充分的重视，将现代信息技术与高压断路器故障处理相结合，提高故障诊断工作效率，促进电力系统的稳定性和安全性。
参考文献
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[4]王剑锋，姜兆斌，李德.浅谈高压断路器的检测技术的方法[J].中国科技投资.2013(Z2)
论文作者:陈大金
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签：断路器论文; 故障论文; 高压论文; 故障诊断论文; 方法论文; 电网论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第21期论文;