一种高压断路器机械寿命预测算法研究

王俊波，李国伟，唐琪，刘崧，洪贞贤

（广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山 528000）

高压断路器作为电力系统三大器之一，有着举足重轻的地位[1-5]。每一种电力设备都有它的运行寿命，高压断路器的运行寿命通常为20～40 年。随着服役时间的增加，高压断路器某些部件会不断老化，甚至损坏，如机械机构的磨损、触头的磨损等。如何快速、准确地对服役中的高压断路器寿命进行分析、诊断乃至预测，是生产厂商、科研院校、电力部门一直关注的问题，对这些部分已付出了大量的研究精力，也得到了一些有益的研究成果[6-8]。静态机械寿命预测是目前最直接的、采用最多的，也是最受到认可的方法，即读取高压断路器动作次数并记录在案，依次累加，获得分、合闸动作的总次数。已知原始机械寿命动作次数，即可算得剩余寿命，比如广东电网采用动作次数达到一定值后更换极柱的运维策略，在35 kV 无功补偿用高压断路器上取得了良好的效果。然而，静态机械寿命为高压断路器理论上的寿命，无法体现高压断路器运行工况，例如高低温环境、灰尘、湿度、开断电流、过电压累计效应等。

1 算法基础

各行各业产品或者设备的大量统计数据表明，产品或者设备的失效率和服役时间满足浴盆曲线的关系。如图1 所示，λ为失效率，t为服役时间，浴盆曲线说明整个寿命周期会明显分为3 个典型阶段：第一阶段是投运初期，这一阶段失效率高且会随着服役时间的增加迅速下降，失效原因多是工艺缺陷等产品质量问题；……