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高壓開關(guān)柜分戶內(nèi)式和戶外式兩種，10 kV及以下多采用戶內(nèi)式，根據(jù)一次線路方案的不同，可分為進(jìn)出線開關(guān)柜、聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜、母線分段柜等。10 kV進(jìn)出線開關(guān)柜內(nèi)多安裝少油斷路器或真空斷路器，斷路器所配的操動(dòng)機(jī)構(gòu)多彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)或電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，也有配手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)或永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的。不同的開關(guān)柜在結(jié)構(gòu)上有很大的差別，這將影響到傳感器的安裝和選擇。
1.高壓開關(guān)柜的故障表現(xiàn)及其原因
調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，高壓開關(guān)柜的故障主要有以下幾類：
（1）拒動(dòng)、誤動(dòng)故障：這種故障是高壓開關(guān)柜最主要的故障，其原因可分為兩類：一類是因操動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障造成；另一類是因電氣控制和輔助回路造成。
（2）開斷與關(guān)合故障：這類故障是由斷路器本體造成的，對(duì)少油斷路器而言，主要表現(xiàn)為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關(guān)合時(shí)爆炸等。對(duì)于真空斷路器而言，表現(xiàn)為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。
（3）絕緣故障：表現(xiàn)為外絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿,內(nèi)絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡(luò)，ＣＴ閃絡(luò)、擊穿、爆炸，瓷瓶斷裂等。
（4）載流故障：7.2～12 ｋＶ電壓等級(jí)發(fā)生載流故障主要原因是開關(guān)柜隔離插頭接觸不良導(dǎo)致觸頭燒融。
（5）外力及其他故障：包括異物撞擊，自然災(zāi)害，小動(dòng)物短路等。

2.高壓開關(guān)柜的監(jiān)測與診斷方法
針對(duì)高壓開關(guān)柜的不同故障類型，相應(yīng)有不同的故障檢測方法：
（1）機(jī)械特性在線檢測，其監(jiān)測的內(nèi)容有：合、分閘線圈回路，合、分閘線圈電流、電壓，斷路器動(dòng)觸頭行程，斷路器觸頭速度，合閘彈簧狀態(tài)，斷路器動(dòng)作過程中的機(jī)械振動(dòng)，斷路器操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)等。目前，斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測主要有行程和速度的監(jiān)測，操作過程中振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測等。斷路器操作時(shí)的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測是根據(jù)每個(gè)振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的變化、峰值的變化，結(jié)合分、合閘線圈電流波形來判斷斷路器的機(jī)械狀態(tài)。機(jī)械性能穩(wěn)定的斷路器，其分、合閘振動(dòng)波形的各峰值大小和各峰值間的時(shí)間差是相對(duì)穩(wěn)定的。振動(dòng)信號(hào)是否發(fā)生變化的判別依據(jù)是對(duì)新斷路器或大修后的斷路器進(jìn)行多次分、合閘試驗(yàn)測試，記錄穩(wěn)定的振動(dòng)波形，作為該斷路器的特征波形"指紋"，將以后測到的振動(dòng)波形，與"指紋"比較，以判別斷路器機(jī)械特性是否正常。根據(jù)徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)理論(RBF網(wǎng)絡(luò))，將健康振動(dòng)信號(hào)和斷路器實(shí)際振動(dòng)信號(hào)波峰幅值之差形成的殘差以及沖擊事件發(fā)生的時(shí)間作為斷路器故障診斷的特征參數(shù)，來判斷斷路器是否故障及故障類型?；谛〔ㄗ儞Q的信號(hào)奇異性檢測理論，對(duì)斷路器合閘時(shí)的振動(dòng)信號(hào)首先進(jìn)行小波去噪處理，提純有用信號(hào)。然后利用 Hilbert變換提取信號(hào)包絡(luò)，對(duì)包絡(luò)進(jìn)行小波變換取得各尺度上的信號(hào)波形。最后根據(jù)小波變換各尺度上模極大值的傳遞性來計(jì)算信號(hào)包絡(luò)波峰的奇異性指數(shù)，以此作為斷路器故障診斷的一種特征參數(shù)，是一種新穎而比較有效的方法。
行程－時(shí)間特性監(jiān)測是指通過光電傳感器，將連續(xù)變化的位移量變成一系列電脈沖信號(hào)。記錄該脈沖的個(gè)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭全行程參數(shù)的測量；同時(shí)，記錄每一個(gè)電脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻值，就可計(jì)算出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過程中的******速度和平均速度。因此測得斷路器主軸連動(dòng)桿的分合閘特性，即可反映動(dòng)觸頭的特性。監(jiān)測儲(chǔ)能電機(jī)負(fù)荷電流和啟動(dòng)次數(shù)可反映負(fù)載(液壓操作機(jī)構(gòu))的工作狀況，也可判斷電機(jī)是否正常,同時(shí)反映液壓操作機(jī)構(gòu)密

（2）電氣性能在線監(jiān)測包括斷路器開斷電流加權(quán)值、滅弧室真空度等的監(jiān)測。利用不同開斷電流下的等效磨損曲線，累計(jì)每次電流開斷所對(duì)應(yīng)的相對(duì)電磨損，每臺(tái)斷路器的允許電磨損總量由其額定短路開斷電流及允許開斷滿容量次數(shù)來標(biāo)定，采用觸頭累積磨損量作為判斷其電壽命的依據(jù)。闡述了影響真空斷路器和某些SF6斷路器觸頭壽命的因素，提出了一種改進(jìn)的真空斷路器電壽命在線監(jiān)測方法，該方法考慮了各相實(shí)際的開斷過程和燃弧時(shí)間，準(zhǔn)確性有較大的提高，可以更加真實(shí)地反映各相的電磨損情況。

    對(duì)真空度的在線監(jiān)測方法有很多。目前，國內(nèi)外真空滅弧室真空度的在線檢測方法主要有: 光電變換法、耦合電容法、三相橋法與電弧電壓法、電阻應(yīng)變片法、微型冷陰極磁控計(jì)法、吸氣劑膜法。文獻(xiàn)提出了一種通過測量屏蔽罩的直流電位，即屏蔽罩上積聚的靜電荷數(shù)量來在線檢測真空度的新方法。該方法使用了旋轉(zhuǎn)式電場探頭，在電場探頭離開屏蔽罩125 mm時(shí)，仍具有較高的測量靈敏度。