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摘要：随着现代社会对电力需求的增多，其基本设施也在逐渐完善。高压断路器作为其基本设备之一，在电力系统中发挥着及其重要的作用，可以说，高压断路器是电力系统正常运作与安全性能的重要保障。然而，在电力系统整体性能不断优化的背景下，高压断路器状态监测与故障诊断也更加受到各界的关注。为了使之更好地服务于电力系统，必须要就当前的高压断路器状态监测与故障诊断进行了解，并且对其加以优化。本文就高压断路器的各种监测方式进行阐述，并且运用其具体原理对其加以深入分析，提取故障特征，提出故障诊断方法，希望能够有效地保障我国高压断路器状态监测质量，提高其故障诊断的准确性，从而使得电力系统优化，为社会发展提供助力。
关键词：高压断路器；状态监测；故障诊断
高压断路器是电力系统的重要组成设备之一，其在高压电路中具有控制作用，能够对高压电路的一些故障进行实时监测，并且做出断开或者连接的指令，从而保障其电路的正常运作。随着现代社会对电力资源的需求量不断增大，在大量集中用电时，电路基本上是处于超负荷运作。在这个状态下，其风险因素相对提高。这个风险不仅在于电路系统本身，也在于各种电气设备。为了降低其使用风险，就必须要具有对应的继电保护装置。而高压断路器就是在继电保护装置的作用下对电路进行断开或者重连。因此，其在电力系统中具有十分重要的作用。对已有高压断路器的状态监测与故障诊断进行分析，是电力系统持续发展的必然途径。
一、高压断路器状态监测的存在意义
就目前来说，高压断路器状态监测多用于变电站、开闭高压断路器的机械性能、电气绝缘性能、触头寿命以及操作回路工作状态的检测。其是通过综合分析现有的监测数据，结合其历史相关数据，去评估高压断路器当前的工作状态，从而做出一定的决策，使电气设备的运行更加安全化、稳定化。高压断路器的存在能够及时的了解断路器的工作状态，就其中的缺陷进行明确，从而减少一些必要的工作内容。比如，在没有对应的高压断路器状态监测之前，电力系统的每个方面都需要进行定时的检修与维护。在这个维护的过程中，其可能存在很多无用功。而存在高压断路器时，其就能够有效地辨别某些断路器的工作状态，从而减少一些不必要的工作量。就我国当前的电力系统而言，高压断路器本身的数量较多、检修费用高、检修量大。而运用了高压断路器状态监测后，其能够有效地减少维护的工作量，降低其检修费用，从而使得检修更加具有针对性，自然也会优化其工作量，减少了资源的浪费。从这点看来，高压断路器状态监测具有较高的存在价值。
二、高压断路器状态监测的分类
（一）机械振动信号的监测
（五）合、分闸时间，同期监测
测量系统以对应的时间周期为准，读取其对应时间的断口的信号，并且，将其操作线圈电流信号作为起点，从而计算出各个相断口的分合闸时间与相间和相内的同期差。
（六）合闸弹簧状态监测
第一，应用压力传感器，通过测量合闸弹簧压力值的大小，从而来判断弹簧压缩状态。第二，使用电流传感器，通过对其弹簧状态进行检测，然后根据其相关参数的变化来对其弹簧状态的变化进行评估。
（七）动态电阻监测
通过对动态电阻的检测来对其运行的状态进行评估，从而达到监测的作用。
（八）真空度监测
该种检测方式目前仅仅是存在理论，还没有对应的监测实践。其主要的方式有：观察法、交流耐压法、火花计法。
三、高压断路器故障诊断的分类
在高压断路器运行中，其一旦发生故障，将会直接影响整个电力系统的运行。因此，在实践中对其的故障诊断十分重视。就目前来说，其故障诊断的类型相对丰富。而其根据高压断路器实际出现故障的部分进行分析，准确找出其原因，并且提高高压断路器的安全性能。就目前来说，其诊断方式可以分为：
（一）人工神经网络诊断方案
该种诊断方案其本质上是以人的诊断为标准，系统模拟人脑结构以及人类的认知方式，从而来对其电路中所获取的一些信息进行处理。该种基础其具有较强的适应性。另外，其内存知识储备量较大。能够对电力系统中诊断工作的开展提供一定的帮助。但是，该诊断方案具有一个极大的缺失。就是其必须要事先进行简单的原因分析。才可以保证其故障诊断的准确性。
（二）专家系统诊断方案
随着现代科学技术的发展，电力系统的先进性也相对加强。其相对于现代的电力系统而言，其中信息化程度也不断加深。故而，其高压断路器的故障诊断也相对更新。专家系统诊断是根据专家的相关理论与经验将其完全植入某个系统，而在对故障进行诊断时，就会依据该系统中录入的知识进行。一个完整的专家系统，其不仅包含理论知识，还包含了现阶段的一些实践经验。
四、高压断路器在线状态监测与故障诊断的具体实施
基于当前电力系统的现代化，高压断路器在线状态监测与故障诊断也以专家诊断系统作为其基本监测与诊断方法。因此，在具体的实施中，其主要步骤为：
（一）完善知识库
根据当前电力系统的实践状况来对其相关信息进行收集，从而将专家提出的相关理论与事实、典型事件、解释方法等储存起来，以便于系统在运作时，能够有充分的依据。
（二）优化推理机
推理机用于控制整个专家系统的平衡。在高压断路器在线状态监测与故障诊断的实施中，其含有不同的版块，每个版块所占据的位置不同。为了保证其均能有所作用，必须要利用其协调机构，根据知识库中的理论依据和对应的运行规则来加以协调。
（三）获取知识的模块工作
这个部分是将已经获取的知识内容转化为系统能够识别的具体代码，从而使得在整个在线监测与诊断的过程中，系统能够做出准确的辨别与判断。在实践中，这一环节会对知识库与现场结合，是专家系统中最为重要的内容。
（四）工作机制
高压断路器出现故障时，其内部会存在过热或者放电等现象，专家系统就是依据对这些现象的知识库匹配，来推测出其故障原因，并且及时的作出报告，让对应人员加以解决。
五、结束语
在高压断路器的状态监测与故障诊断时，必须要根据其系统来进行合理的选择。从而使得其选择的状态监测方案与故障诊断方案相契合，更好地为整个系统进行服务。尤其是在社会科技不断进步的背景下，电力系统的信息化与自动化不断加强。在高压断路器的状态监测上，更加注重其在线实时监测，而故障诊断则更加注重专家诊断。总之，其均能有效地提高现有的高压断路器的工作质量，从而使得电力系统的安全与稳定有所保障。
参考文献
[1]黄凌洁. 高压断路器状态监测与故障诊断方法的研究[D].北京交通大学,2007.
[2]夏佾. 高压断路器故障诊断方法研究及监测系统软件设计[D].东南大学,2015.
[3]葛葆华. 高压断路器状态监测与故障诊断[D].燕山大学,2010.
[4]白志艳. 高压断路器故障诊断与状态监测研究[D].华中科技大学,2013.
[5]林小明,钱薇. 高压断路器状态监测与故障诊断方法探析[J]. 科技传播,2013,20:65+63.
[6]苏毅兵. 高压断路器在线状态监测与故障诊断[J]. 电气时代,2006,09:140+142+144+146.
[7]张超. 高压断路器在线监测系统开发及故障诊断分析[D].华北电力大学（北京）,2004.
[8]梁宏池,谢聿琳. 区域性分布式高压断路器状态监测与故障诊断系统的开发[J]. 电力与电工,2009,04:33-35+64.
论文作者:黄万才
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：断路器论文; 高压论文; 状态论文; 故障诊断论文; 电力系统论文; 在线论文; 对其论文; 《电力设备》2017年第27期论文;