。
答：结合 LW11-252型断路器的结构特性开发的监测系统，
根据对高压断路器故障发生的部位及各部位故障概率的统计分
析，确定了在线监测的参数。然后将多个测量信号进行调理采
集传输，实现对断路器的远程监测。在上位机管理系统中建立
数据库，运用现代数据管理技术，结合信息传输技术，实现对
断路器在线监测数据的历史和横向管理，进而实现从定期检修
向状态检修的转变。该方案的应用对象是某超高压输变电公司
某变电站2组 LW11-252型断路器 （配气动弹簧机构，2组共6
台），考虑系统的可靠性和经济成本，并结合 LW11-252型断路
器的结构特点，设计的 “SF6 绝缘高压断路器在线监测与故障诊
断系统”的结构见图7-2。
图7-2 SF6 绝缘高压断路器在线监测系统结构
合、分闸绕组电流：某状态完好的 LW11-252型断路器的
合闸绕组电流波形如图7-3 （a）所示，以绕组开始通电为时间
原点，在其他情况下的合闸绕组的电流波形，如图7-3 （b）～
402第7章 SF6 电气设备故障分析实例及新技术
（d）所示。四种绕组电流波形时间参数对比结果见表7-12。
图7-3 四种绕组电流波形
（a）绕组a；（b）绕组b；（c）绕组c；（d）绕组d
图中虚线为斜率为1的直线。当断路器状态完好时，应近
似为斜率为1的直线。当断路器状态异常时，图7-4中t-t会出
现明显的偏移。虚线以上部分表示时间有滞后量，以下部分表
示时间有超前量。当出现与横轴垂直的部分时，则表示出现多
余的电流折点。由图7-4可得出以下判断：绕组b铁芯运动时
间滞后，绕组c、绕组d在铁芯运动过程中有卡滞。
表7-12 四种绕组电流波形时间参数对比结果 m/s
参数值 t0 t1 t2 t21 t22 t3 t4 t5
绕组a 0 17.5 23.8 — — 58.8 95.0 108.8
绕组b 0 22.5 32.5 — — 61.3 96.0 111.3
绕组c 0 17.5 20.0 31.3 33.8 50.1 95.2 111.2
绕组d 0 17.5 20.0 26.3 31.3 56.1 96.3 111.3
502电力设备用SF6 气体技术问答
图7-4 绕组电流时间特征量t-t图
触头行程—时间特性曲线见图7-5。结合LW11-252型断路
器的机械操动结构特点，为准确反映断路器动作时触头的运动
状态，该设计方案中拟采用滑阻式位移传感器。根据分、合闸
操作时间序列的时间参量，确定各序列点的位移参量，得到行
程的10%和90%位置，算出该段中间的平均速度即为断路器的
平均速度。
图7-5 断路器触头行程—时间特性曲线
触头寿命预测：对于 SF6 断路器触头的电磨损，取经验公
式，则有
N =1.83×（0.35×Ie/Ic） Ie ＜0.35Ic
N =1.7（0.5×Ie/Ic） Ic ≥0.35Ie
表7-13为允许开断次数与开断电流关系数据。
602第7章 SF6 电气设备故障分析实例及新技术
表7-13 允许开断次数与开断电流关系数据
Ic/Ie （%） 100 75 50 35 20 12
等效允许开断次数 0.308 0.502 1 1.834 9.808 45.406
LW11-252实际
允许开断次数 20.0 33.8 65.0 119.2 637.5 2951.4
相对电器质量 150/3000 89/3000 46/3000 25/3000 5/3000 1/3000
从表7-13中可看出，当Ie/Ic 很小时，断路器的允许开断
次数会很大，当Ie/Ic 为10%时，允许开断次数达5100次；当
Ie/Ic为11.9348%时，允许开断次数正好为3000次。而 SF6 断
路器临时检修规定，当开断次数达3000次以上时，断路器会因
机械故障等原因而需要检修。因此取Ie/Ic=12%时的允许开断
次数为3000；当Ie/Ic＜12%时，由于机械故障原因，每次相对
电磨损计为1/3000。