CN104101832A - 一种高压断路器动作特性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于断路器状态监测技术领域，尤其涉及一种高压断路器动作特性测试方法。本发明是在高压断路器双端同时接地状态下，采用电磁感应模型对断路器合闸和分闸动作特性进行测试；所述的电磁感应模型是将断路器相连的电缆和与电缆相连接的两个地刀，与两个地刀相连的地网共同形成闭合模型，合路等效成电磁感应模型中的环形铁芯；断路器与铁芯相连，输入信号和输出信号通过感应线圈与铁芯相连接。本发明采用电磁感应方法完成对高压开关的断口分合闸时间测量，方便实现真空开关、SF6开关等各类高压开关的动作特性测试。提高高压断路器的运行稳定性、可靠性和检测效率、降低维护成本，具有可观的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于断路器状态监测技术领域，尤其涉及一种高压断路器动作特性测试方法。
背景技术
高压断路器是开关电器中最为关键的一种电气设备，其作为绝缘和灭弧的装置，是发电厂和变电所配电装置中必不可少的设备。高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。
高压开关设备的分、合闸时间及相间同期性能，除直接影响开关的正常分合功能和安全运行外，还关系到系统其它设备的安全投切、内部过电压的高低，对其进行正确的测量意义重大。随着高压输电等级越来越高，工作带电间隔对处于检修的断路器产生非常高的感应电压，为了保障测试人员及仪器的安全，高压断路器在检修时，通常利用接地刀闸接大地。市场上常见断路器动特性分析仪在对高压断路器检测时，高压断路器必须有一端悬空，这样的检测方法既增加了检修工作人员的劳动强度，又增加了安全隐患。因此，对于高压断路器双端接地条件下的动作特性测试方法的研究意义重大。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明提供一种高压断路器动作特性测试方法。目的是提高高压断路器的运行稳定性、可靠性和检测效率、降低维护成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种高压断路器动作特性测试方法，是在高压断路器双端同时接地状态下，采用电磁感应模型对断路器合闸和分闸动作特性进行测试；
所述的电磁感应模型为：将断路器相连的电缆和与电缆相连接的两个地刀，与两个地刀相连的地网共同形成闭合模型，合路等效成电磁感应模型中的环形铁芯；断路器与铁芯相连，输入信号和输出信号通过感应线圈与铁芯相连接；
所述的两个地刀上分别安装两个电流互感器，其中地刀上安装有电流互感器输入电流信号，也就是信号发生器，相当于电磁感应模型的原边；地刀上安装有电流互感器为输出采集信号，也就是电流采集器，相当于电磁感应模型的次边；在断路器的分开和关合两种状态下，通过电流采集器完成断路器分合闸状态的采集；
高压断路器动作特性测试方法，包括以下步骤：
步骤1：在两个地刀关合状态下，信号发生器产生高频信号给铁芯；
步骤2：在断路器分闸状态下进行合闸操作时，电流采集器采集电流采集器由无法采集到铁芯中的高频信号到可以采集到高频信号的变化过程数据；另一种状态是，在断路器合闸状态下进行分闸操作时，电流采集器采集电流采集器由可以采集到铁芯中的高频信号到无法采集到高频信号的变化过程数据；
步骤3：电流采集器对于采集到的信号进行数字滤波处理，并通过阈值来判断断路器进行了合操作还是分闸操作，然后根据高频信号从无法采集到可以采集，计算出断路器的合闸时间；根据高频信号从可以采集到无法采集，计算出断路器的分闸时间。
所述的铁芯闭合时，并有输入信号时，通过电磁感应，磁场通过闭合的环形铁芯将在电磁感应模型次边产生一定强度的感应电动势，可采集输出信号；当电磁感应模型环形铁芯开路时，并有输入信号时，虽然有电磁感应的存在，由于电磁感应模型环形铁芯没有闭合，导致漏磁的存在，电磁感应模型次边将感应出较低的电动势，无法采集输出信号；如果输入信号一直保持，通过监测输出信号的强弱，可以推断出电磁感应模型环形铁芯是否闭合，也就是断路器的合闸和分闸。
所述的高压断路器动作特性测试方法为：当高压断路器合闸时，电磁感应模型环形铁芯闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器能够采集到信号，并以此判断为断路器合闸；当高压断路器分闸时，电磁感应模型环形铁芯没有闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器不能够采集到信号，并以此判断为断路器分闸。
所述的断路器合闸时，由地网、两个地刀、电缆、断路器组成电磁感应模型铁芯部分是完整的；电缆上连接的电流采集器和信号发生器分别通过测试线与电流采集器相连接；此时由信号发生器产生的高频信号经过闭合回路，即电磁感应模型铁芯部分，感应到电流采集器，使其产生感应电动势，该电动势经过测试线输入到电流采集器，经过整形、滤波传输到主机，主机通过数字滤波和阈值判断。
所述的断路器分闸时，由地网上，两个地刀、电缆、断路器组成电磁感应模型铁芯部分是断开的；电缆上连接的电流采集器和信号发生器分别通过测试线与电流采集器相连接；此时信号发生器也在产生高频信号，但电流采集器采集不到高频信号，因此，电流采集器也采集不到高频信号；电流采集器在合分闸过程中，不断接收信号发生器输送过来的采集信号，通过数字滤波和阈值判断，分析出断路器的合分闸时间。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明提供了一种高压断路器动作特性测试方法，在高压开关两端电气安全保护接地的状态下，采用电磁感应方法完成对高压开关的断口分合闸时间测量，该方法可以方便实现真空开关、SF6开关等各类高压开关的动作特性测试。提高了高压断路器的运行稳定性、可靠性和检测效率、降低维护成本。因此，该方法的具有深入的研究价值和推广应用价值，并具有可观的社会效益和经济效益。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1 为本发明中断路器电磁感应模型原理图；
图2 为本发明中断路器动作特性测试原理图。
图中：铁芯1，断路器2，地网3，地刀4，电缆5，电流采集器6，信号发生器7，电流采集器8，输入信号9，输出信号10，感应线圈11，地刀12。
具体实施方式
本发明是一种高压断路器动作特性测试方法，是在高压断路器双端同时接地状态下，采用电磁感应模型对断路器合闸和分闸动作特性进行测试。
所述的电磁感应模型为，将断路器2相连的电缆5和与电缆5相连接的两个地刀，与两个地刀相连的地网3共同形成闭合模型，合路等效成电磁感应模型中的环形铁芯1。断路器2与铁芯1相连，输入信号9和输出信号10通过感应线圈11与铁芯相连接。
具体是在两个地刀上分别安装两个电流互感器，其中一个地刀12上安装一个电流互感器输入电流信号，也就是信号发生器7，相当于电磁感应模型的原边；另一个地刀4上安装一个电流互感器为输出采集信号，也就是电流采集器8，相当于电磁感应模型的次边。在断路器2的分开和关合两种状态下，通过电流采集器8完成断路器分合闸状态的采集。
如图1所示，图1 为本发明断路器电磁感应模型原理图。当电磁感应铁芯1闭合时，并有输入信号时，通过电磁感应，磁场通过闭合的环形铁芯1将在电磁感应模型次边产生一定强度的感应电动势，可采集输出信号。当电磁感应模型环形铁芯1开路时，并有输入信号时，虽然有电磁感应的存在，由于电磁感应模型环形铁芯1没有闭合，导致漏磁的存在，电磁感应模型次边将感应出较低的电动势，无法采集输出信号。可见，如果输入信号一直保持，通过监测输出信号的强弱，可以推断出电磁感应模型环形铁芯1是否闭合，也就是断路器2的合闸和分闸。图中，断路器2与铁芯1相连，输入信号9和输出信号10通过感应线圈11与铁芯相连接。
本发明高压断路器动作特性测试方法为：
当高压断路器合闸时，电磁感应模型环形铁芯闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器能够采集到信号，并以此判断为断路器合闸。
当高压断路器分闸时，电磁感应模型环形铁芯没有闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器不能够采集到信号，并以此判断为断路器分闸。
如图2所示，图2 为本发明中断路器动作特性测试原理图。
当断路器2合闸时，由地网3、两个地刀、电缆5、断路器2组成电磁感应模型铁芯部分是完整的。电缆上连接的电流采集器6和信号发生器7分别通过测试线与电流采集器8相连接。此时由信号发生器7产生的高频信号经过闭合回路，即电磁感应模型铁芯部分，感应到电流采集器6，使其产生感应电动势，该电动势经过测试线输入到电流采集器8，经过整形、滤波传输到主机，主机通过数字滤波和阈值判断。
当断路器2分闸时，由地网3、上，两个地刀、电缆5、断路器2组成电磁感应模型铁芯部分是断开的。电缆上连接的电流采集器6和信号发生器7分别通过测试线与电流采集器8相连接。虽然此时信号发生器7也在产生高频信号，但电流采集器6采集不到高频信号，因此，电流采集器8也采集不到高频信号。电流采集器8在合分闸过程中，不断接收信号发生器7输送过来的采集信号，通过数字滤波和阈值判断，分析出断路器的合分闸时间。
高压断路器动作特性测试方法的具体操作，包括以下步骤：
步骤1：在两个地刀关合状态下，信号发生器7产生高频信号给铁芯1。
步骤2：在断路器分闸状态下进行合闸操作时，电流采集器采集电流采集器6由无法采集到铁芯1中的高频信号到可以采集到高频信号的变化过程数据。另一种状态是，在断路器合闸状态下进行分闸操作时，电流采集器采集电流采集器6由可以采集到铁芯1中的高频信号到无法采集到高频信号的变化过程数据。
步骤3：电流采集器对于采集到的信号进行数字滤波处理，并通过阈值来判断断路器进行了合操作还是分闸操作，然后根据高频信号从无法采集到可以采集，计算出断路器的合闸时间；根据高频信号从可以采集到无法采集，计算出断路器的分闸时间。
Claims (5)
1.一种高压断路器动作特性测试方法，其特征是：在高压断路器双端同时接地状态下，采用电磁感应模型对断路器合闸和分闸动作特性进行测试；
所述的电磁感应模型为：将断路器（2）相连的电缆（5）和与电缆（5）相连接的两个地刀，与两个地刀相连的地网（3）共同形成闭合模型，合路等效成电磁感应模型中的环形铁芯（1）；断路器（2）与铁芯（1）相连，输入信号（9）和输出信号（10）通过感应线圈（11）与铁芯相连接；
所述的两个地刀上分别安装两个电流互感器，其中地刀（12）上安装有电流互感器输入电流信号，也就是信号发生器（7），相当于电磁感应模型的原边；地刀（4）上安装有电流互感器为输出采集信号，也就是电流采集器（8），相当于电磁感应模型的次边；在断路器（2）的分开和关合两种状态下，通过电流采集器（8）完成断路器分合闸状态的采集；
高压断路器动作特性测试方法，包括以下步骤：
步骤1：在两个地刀关合状态下，信号发生器产生高频信号给铁芯；
步骤2：在断路器分闸状态下进行合闸操作时，电流采集器采集电流采集器由无法采集到铁芯中的高频信号到可以采集到高频信号的变化过程数据；另一种状态是，在断路器合闸状态下进行分闸操作时，电流采集器采集电流采集器由可以采集到铁芯中的高频信号到无法采集到高频信号的变化过程数据；
步骤3：电流采集器对于采集到的信号进行数字滤波处理，并通过阈值来判断断路器进行了合操作还是分闸操作，然后根据高频信号从无法采集到可以采集，计算出断路器的合闸时间；根据高频信号从可以采集到无法采集，计算出断路器的分闸时间。
2.根据权利要求1所述的一种高压断路器动作特性测试方法，其特征是：所述的铁芯（1）闭合时，并有输入信号时，通过电磁感应，磁场通过闭合的环形铁芯（1）将在电磁感应模型次边产生一定强度的感应电动势，可采集输出信号；
当电磁感应模型环形铁芯（1）开路时，并有输入信号时，虽然有电磁感应的存在，由于电磁感应模型环形铁芯（1）没有闭合，导致漏磁的存在，电磁感应模型次边将感应出较低的电动势，无法采集输出信号；
如果输入信号一直保持，通过监测输出信号的强弱，可以推断出电磁感应模型环形铁芯（1）是否闭合，也就是断路器（2）的合闸和分闸。
3.根据权利要求1所述的一种高压断路器动作特性测试方法，其特征是：所述的高压断路器动作特性测试方法为：
当高压断路器合闸时，电磁感应模型环形铁芯闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器能够采集到信号，并以此判断为断路器合闸；
当高压断路器分闸时，电磁感应模型环形铁芯没有闭合，电磁感应模型处于工作状态，采集信号电流传感器不能够采集到信号，并以此判断为断路器分闸。
4.根据权利要求1所述的一种高压断路器动作特性测试方法，其特征是：所述的断路器（2）合闸时，由地网（3）、两个地刀、电缆（5）、断路器（2）组成电磁感应模型铁芯部分是完整的；电缆上连接的电流采集器（6）和信号发生器（7）分别通过测试线与电流采集器（8）相连接；此时由信号发生器（7）产生的高频信号经过闭合回路，即电磁感应模型铁芯部分，感应到电流采集器（6），使其产生感应电动势，该电动势经过测试线输入到电流采集器（8），经过整形、滤波传输到主机，主机通过数字滤波和阈值判断。
5.根据权利要求1所述的一种高压断路器动作特性测试方法，其特征是：所述的断路器（2）分闸时，由地网（3）上，两个地刀、电缆（5）、断路器（2）组成电磁感应模型铁芯部分是断开的；电缆上连接的电流采集器（6）和信号发生器（7）分别通过测试线与电流采集器（8）相连接；此时信号发生器（7）也在产生高频信号，但电流采集器（6）采集不到高频信号，因此，电流采集器（8）也采集不到高频信号；电流采集器（8）在合分闸过程中，不断接收信号发生器（7）输送过来的采集信号，通过数字滤波和阈值判断，分析出断路器的合分闸时间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |