表1  断路器状态的主要特征量特

特 征 量 所反映状态或用途 获取途径  控制箱内温度、湿度  监测控制箱及液压机构周围环境温度、湿度，反映加热除湿器工作状态和计算气体密度等 在线监测  辅助回路电压  监测断路器直流电源和系统辅助电源状况  辅助开关位置  监测辅助开关的转换状态  分、合闸线圈电压、电流  监测线圈的电气完整性、连续性，反映二次系统状态，间接反映结构运动性能  油泵电动机5s时的稳定工作电流  监测电动机启动电流和稳定工作电流、打压时间、启动次数，反映机构密封及电机工作状态  液压(气动)机构压力  监测油(气)泵启动、停止压力，分、合、重合闸操作下压力下降值，反映机构内部和行程开关工作状态  分、合闸时间、速度、行程、超程  监测动触头运动特性，反映同期性、动力、传动机构运行和连接状态  合闸电阻投入时间  监测合闸电阻与主触头机械特性的配合  SF₆气体密度(压力)  监测气体密度或利用压力、温度计算气体密度，反映本体密封状态  累计开断电流  计算∑i²t，用于评估断路器触头烧损、喷口腐蚀和绝缘劣化程度  支柱表面泄漏电流  反映支持绝缘子是否受损和表面积污情况 在线或带电测量  接头温升  反映导电回路连接点接触状态 带电测量  SF₆气体微水  监测气室中潮气侵入 预防性试验  回路电阻值  反映触头的接触、磨损状况  合闸电阻值  监测合闸电阻电气性能  并联电容器绝缘电阻、电容量、tgδ  监测并联电容器电气性能  氮气预压力  反映储压筒活塞密封、隔离状况  闭锁、防跳跃及防止非全相合闸等辅助控制装置  监测辅助控制回路运行状态

    从表1可以看到，在对断路器诸多状态特征量进行采集的过程中，根据其产生、变化特点和目前能够实现的技术条件，分别采用了在线、带电、停电等多种试验手段。在线监测能够实时反映所测量的变化，为状态分析提供及时、准确的信息，但由于在线监测装置本身精度、可靠性、运行维护、实施难度、资金等方面的因素，目前不可能全面开展。因此，目前在对断路器状态的判断过程中，仍以预试数据为主，在此基础上逐步完善在线监测技术，积累对在线监测数据的判断标准。
2 断路器在线监测仪
    在线监测仪的性能决定了在线监测数据的准确性，直接影响对断路器运行状态的判定，国外近年来已有断路器在线监测产品出现，并有一定范围的应用。但国外产品引进价格高，所监测特征量同国内要求也存在着差异。目前，我省主要安装有美国BCM-200型和国产WDJC-C型的在线监测仪。BCM-200型在线监测仪性能稳定、安装也较方便，但只能对三相电流、线圈电流等较少的电气量进行监测，价格偏高。国产WDJC-C型在线监测仪是根据我省对在线监测技术指标的要求，在WDJC-B型仪器的基础上开发的新型产品，采用分布式结构，更易于系统扩展；现场安装部分主要包括传感器探头(机械、温度湿度、电压、电流、压力)，连接电缆，采集装置，通信电缆4个部分。采集装置可对数据进行一定程度的预处理、简单的逻辑比较，具有报警功能；同时，数据可上传到上位机，供专家系统和管理人员使用。WDJC－C型在线监测仪结构原理如图1所示。

图1  WDJC-C型在线监测仪结构原理

    同进口的在线监测仪相比，该仪器不仅可监视更多的特征量，而且还根据国产断路器机械故障率较高的特点，增加了断路器机械特性的监测模块，采用了先进的高速变频传感器，可较为准确地获取断路器分、合闸过程中动触杆的完整运动曲线，便于对整个运动过程进行分析。
3 断路器状态诊断专家系统
    断路器状态诊断专家系统是为了对众多状态特征量进行综合分析判断而建立的一套分析软件，主要包括基础信息库、动态信息库、知识(判据)库和状态分析单元、策略生成单元、自动维护单元等。
    基于我省电力通信网络建设现状，在专家系统中采用了Sybase建立系统数据库，实现全省监督数据的共享。基础数据库包含了断路器投运或大修后的初始状态信息，是对断路器状态变化趋势进行分析的基础；动态数据库中的各种数据是断路器运行过程信息的积累，不仅反映了断路器目前的运行状态，而且是进行状态预测和制定状态检修策略的依据；知识库存放着量化了的标准和专家知识，是对信息库中信息进行分析、判断的标准，判据的准确性、合理性直接关系到对断路器状态的判定和预测是否正确，知识库需要在实际运用中不断学习和完善，是一个开放的系统；状态分析单元是联络专家系统协调工作的纽带，负责系统的逻辑推理过程，生成状态判断及预测，通过人机对话过程，可逻辑结构进行模型调整。断路器状态诊断专家系统结构如图2所示。

图2  断路器状态诊断专家系统结构

4 结束语
    (1)断路器设计、制造水平的提高和检测手段的发展为开展状态检修提供了物质基础和技术支持，开展断路器状态检修是切实可行的。
    (2)在线监测是及时为状态检修提供信息的重要技术手段，必须准确、稳定。在线监测的内容还应在今后的实践中加以筛选，以排除冗余信息的干扰。
    (3)由于断路器状态检修尚无成熟经验，因此专家系统技术判据的形成主要依据以往检修经验，在很大程度上受到传统检修模式的束缚，必须进一步通过状态检修实践进行优化和量化，逐步调整，提高诊断的准确性和可操作性。
    (4)断路器的状态检修，不仅仅是一种检修策略，还是一种检修管理制度，只有在有力的制度保障下，充分发挥检测设备和检修人员的作用，规范状态检修管理，状态检修工作才能够不断的完善和深入，促进检修水平的提高。