CN109696622A - 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统 - Google Patents

快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109696622A
CN109696622A CN201811458231.1A CN201811458231A CN109696622A CN 109696622 A CN109696622 A CN 109696622A CN 201811458231 A CN201811458231 A CN 201811458231A CN 109696622 A CN109696622 A CN 109696622A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mechanical switch
fast mechanical
fast
dynamic insulation
test method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811458231.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王卫东
戴锋
门博
陈轩
谭盛武
段晓辉
孙珂珂
胡延涛
熊萍萍
朱继斌
魏义涛
张利欣
马书豪
李智勇
李久良
王文博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Pinggao Group Co Ltd
Henan Pinggao Electric Co Ltd
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Pinggao Group Co Ltd
Henan Pinggao Electric Co Ltd
State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Pinggao Group Co Ltd, Henan Pinggao Electric Co Ltd, State Grid Beijing Electric Power Co Ltd, Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201811458231.1A priority Critical patent/CN109696622A/zh
Publication of CN109696622A publication Critical patent/CN109696622A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本发明涉及快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统，试验方法的步骤包括：控制快速机械开关分闸；在快速机械开关的动作时间以内，向快速机械开关施加冲击电压；记录快速机械开关的相关性能参数。本发明的动态绝缘试验方法，通过严格的控制时序，在快速机械开关动作时间以内的极短时间内触发对快速机械开关施加冲击电压，从而实现了对快速机械开关的耐压测试，解决了现有技术无法验证快速机械开关动态绝缘性能的问题。

Description

快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统
技术领域
本发明涉及高压开关设备试验领域，特别是快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统。
背景技术
随着直流输电技术的发展，多端直流输电技术得到了越来越多的关注，国内能源和经济发展的不平衡，高压直流输电的优势突显出来，常规输电设备无法满足直流输电技术的要求，进而促进高压直流断路器的发展，由于直流断流器没有相关标准，无法对研发的新产品进行试验验证，亟待制定相关试验方法。
快速机械开关是混合式直流断路器的核心部分，其动态耐压对整个直流断路器的可靠性至关重要，如何验证快速机械开关分闸过程中绝缘，是一个难于解决的问题。在国内外对如何解决验证直流断路器关键部件快速机械开关动态绝缘性能，并没有提出一种合理的试验方法，如何实现成为试验室及产品研发人员聚焦的热点。
发明内容
本发明的目的是提供快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统，用以解决现有技术无法验证快速机械开关动态绝缘性能的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
快速机械开关的动态绝缘试验方法，步骤如下：1)控制快速机械开关分闸；
2)在快速机械开关的动作时间以内，向快速机械开关施加冲击电压；3)记录快速机械开关的相关性能参数。
作为本发明试验方法的进一步改进，所述快速机械开关分闸2ms后向快速机械开关施加冲击电压。
作为本发明试验方法的进一步改进，所述快速机械开关的相关性能参数包括其电压波形。
本发明还提供了一种快速机械开关的动态绝缘试验系统，包括控制单元，控制单元连接有冲击电压发生单元和记录单元，所述控制单元包括处理器和存储器，所述处理器执行存储于存储器中的程序，以实现如下步骤：
1)控制快速机械开关分闸；
2)在快速机械开关的动作时间以内，控制所述冲击电压发生单元向快速机械开关施加冲击电压；
3)通过记录单元记录快速机械开关的相关性能参数。
作为本发明试验系统的进一步改进，所述快速机械开关分闸2ms后向快速机械开关施加冲击电压。
作为本发明试验系统的进一步改进，所述快速机械开关的相关性能参数包括其电压波形。
作为本发明试验方法的进一步改进，所述冲击电压发生单元包括充电装置(DC)、主电容(C1)、调频电容(C01)、高压电抗器(L01)、阻尼电阻(R01)、高压点火球(GP)和分压器(TV1)；主电容(C1)、高压电抗器(L01)、高压点火球(GP)和试品端口串联构成LC回路；主电容(C1)与充电装置(DC)并联，调频电容(C01)和阻尼电阻(R01)串联后与试品端口并联，分压器(TV1)与试品端口并联。
本发明的动态绝缘试验方法，通过严格的控制时序，在快速机械开关动作时间以内的极短时间内触发对快速机械开关施加冲击电压，通过冲击电压模拟的瞬态分断电压加至快速机械开关两端，从而实现了对快速机械开关的耐压测试，使得能够对直流断路器关键部件的快速机械开关动态耐压进行考核，满足产品研发的需要。该试验方法的提出，可带动直流断路器整体水平的提高和发展，促进直流断路器研发进度，缩短产品研发时间，提高效益。
附图说明
图1是本发明实施例的控制时序图；
图2是快速机械开关的理想电压波形；
图3是冲击电压发生器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
快速机械开关的动态绝缘试验方法实施例
本发明的快速机械开关的动态绝缘试验方法，步骤如下：
1)控制快速机械开关分闸；
2)在快速机械开关的动作时间以内，向快速机械开关施加冲击电压；
3)记录快速机械开关的相关性能参数。
由于与传统的交流开关相比较，快速机械开关在断路器分断过程中需要承受瞬态分断电压。试验中，可以在快速机械开关接收到分闸命令极短的延时后，通过冲击电压模拟的瞬态分断电压加至快速机械开关两端，从而检测快速机械开关能否极短的时间内建立绝缘性能。
快速机械开关需要承受如图2所示的电压，理想电压波形要求波形时间0.2～250μs之间，电压峰值490kV,到达峰值后需要保持峰值20ms，最终到500kV。要想实现类似波形比较困难，因此用如图3所示的冲击电压发生器替代。
图3为一种利用LC震荡原理的电压发生器，其电路主要包括充电装置DC、主电容C1、调频电容C01、高压电抗器L01、阻尼电阻R01、高压点火球GP和分压器TV1。主电容C1、高压电抗器L01、高压点火球GP和试品端口串联构成LC回路；主电容C1与充电装置DC并联，调频电容C01和阻尼电阻R01串联后与试品端口并联，分压器TV1与试品端口并联。该电路中T0为试品，用于接入快速机械开关。高压点火球GP用于触发，使电压施加到T0上。可以通过调节电路中的各个元件的值，从而得到所要求的电压波形。例如，调节调频电容C01、高压电抗器L01可以得到所需要的电压波形的频率，调节阻尼电阻R01可以得到所需要电压波形的峰值。
由于该电路的原理和具体结构属于现有技术(例如公告号为CN203894372U的中国专利也公开了类似的装置)，因此在此详细叙述。
本实施例中，还包括一个时序控制装置，时序控制装置有两个通道，通道1控制快速机械开关分闸，通道2控制高压点火球GP，通过整定通道1与通道2的延时以控制快速机械开关分闸和高压点火球GP的延时。本实施例中，整定延时为2ms；作为其他实施方式，还可以选择更长或更短的延时时间，但延时时间不要超过快速机械开关的动作时间；快速机械开关的动作时间为快速机械开关的固有属性，为快速机械开关完成一次分闸的时间。时序控制装置可以采用市售产品，或者通过单片机或PC机实现。
试验前快速机械开关处于合闸状态，充电装置DC对主电容C1充电至所需的电压值。充电完成后，通过时序控制装置首先触发通道1，此时快速机械开关分闸，延时2ms，触发通道2，使高压点火球GP点火。在试验过程中，检测试品的各种性能参数(如耐压波形)，以判断试品是否符合要求(例如判断是否建立绝缘性能)，从而实现了对试品的耐压性能考核。
本发明提出的快速机械开关动态绝缘试验方法，实现对直流断路器关键部件快速机械开关动态耐压的考核，本试验方法具有精确高、成功率高的优点，此方法的提出促进快速机械开关的研发进度，填补国内领域空白，随着产品研发试验的产业化，将产生明显的经济效益。
快速机械开关的动态绝缘试验系统实施例
包括控制单元，控制单元连接有冲击电压发生单元和记录单元，所述控制单元包括处理器和存储器，所述处理器执行存储于存储器中的程序以实现上述方法实施例中所描述的方法步骤，包括：控制快速机械开关分闸；在快速机械开关的动作时间以内，控制所述冲击电压发生单元向快速机械开关施加冲击电压；通过记录单元记录快速机械开关的相关性能参数。
上述冲击电压发生单元即为上述方法实施例中介绍的电压发生器，记录单元可以为录波器等试验检测设备。关于上述方法，由于在方法实施例中已经详细叙述故不再赘述。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.快速机械开关的动态绝缘试验方法，其特征在于，步骤如下：
1)控制快速机械开关分闸；
2)在快速机械开关的动作时间以内，向快速机械开关施加冲击电压；
3)记录快速机械开关的相关性能参数。
2.根据权利要求1所述的快速机械开关的动态绝缘试验方法，其特征在于，所述快速机械开关分闸2ms后向快速机械开关施加冲击电压。
3.根据权利要求1或2所述的快速机械开关的动态绝缘试验方法，其特征在于，所述快速机械开关的相关性能参数包括其电压波形。
4.一种快速机械开关的动态绝缘试验系统，其特征在于，包括控制单元，控制单元连接有冲击电压发生单元和记录单元，所述控制单元包括处理器和存储器，所述处理器执行存储于存储器中的程序，以实现如下步骤：
1)控制快速机械开关分闸；
2)在快速机械开关的动作时间以内，控制所述冲击电压发生单元向快速机械开关施加冲击电压；
3)通过记录单元记录快速机械开关的相关性能参数。
5.根据权利要求4所述的快速机械开关的动态绝缘试验系统，其特征在于，所述快速机械开关分闸2ms后向快速机械开关施加冲击电压。
6.根据权利要求4或5所述的快速机械开关的动态绝缘试验系统，其特征在于，所述快速机械开关的相关性能参数包括其电压波形。
7.根据权利要求4所述的快速机械开关的动态绝缘试验系统，其特征在于，所述冲击电压发生单元包括充电装置(DC)、主电容(C1)、调频电容(C01)、高压电抗器(L01)、阻尼电阻(R01)、高压点火球(GP)和分压器(TV1)；主电容(C1)、高压电抗器(L01)、高压点火球(GP)和试品端口串联构成LC回路；主电容(C1)与充电装置(DC)并联，调频电容(C01)和阻尼电阻(R01)串联后与试品端口并联，分压器(TV1)与试品端口并联。
CN201811458231.1A 2018-11-30 2018-11-30 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统 Pending CN109696622A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811458231.1A CN109696622A (zh) 2018-11-30 2018-11-30 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811458231.1A CN109696622A (zh) 2018-11-30 2018-11-30 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109696622A true CN109696622A (zh) 2019-04-30

Family

ID=66230336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811458231.1A Pending CN109696622A (zh) 2018-11-30 2018-11-30 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109696622A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110988413A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 国网江苏省电力有限公司检修分公司 一种大容量可调模拟rlc试验负载的匹配与控制方法
WO2022110963A1 (zh) * 2020-11-27 2022-06-02 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法
CN115236503A (zh) * 2022-07-27 2022-10-25 西安交通大学 一种用于开关工频耐压动态绝缘测试的回路及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035026A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 混合断路器零电压换流特性试验装置及试验方法
CN203894372U (zh) * 2014-06-23 2014-10-22 南方电网科学研究院有限责任公司 高海拔地区产生长波头时间操作冲击电压的试验装置
CN104165747A (zh) * 2014-09-04 2014-11-26 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置
CN107526031A (zh) * 2017-08-23 2017-12-29 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种基于工作时序控制的微波机械开关测试系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035026A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 混合断路器零电压换流特性试验装置及试验方法
CN203894372U (zh) * 2014-06-23 2014-10-22 南方电网科学研究院有限责任公司 高海拔地区产生长波头时间操作冲击电压的试验装置
CN104165747A (zh) * 2014-09-04 2014-11-26 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置
CN107526031A (zh) * 2017-08-23 2017-12-29 中国电子科技集团公司第四十研究所 一种基于工作时序控制的微波机械开关测试系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余良清 等: ""1100kV_SF_6断路器断口联合电压试验研究_余良清"", 《电气工程学报》 *
王卫东 等: ""直流断路器用快速机械开关的试验研究"", 《电工电气》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110988413A (zh) * 2019-12-17 2020-04-10 国网江苏省电力有限公司检修分公司 一种大容量可调模拟rlc试验负载的匹配与控制方法
WO2022110963A1 (zh) * 2020-11-27 2022-06-02 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 高压直流断路器的快速机械开关测试系统及方法
CN115236503A (zh) * 2022-07-27 2022-10-25 西安交通大学 一种用于开关工频耐压动态绝缘测试的回路及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109696622A (zh) 快速机械开关的动态绝缘试验方法与系统
CN102435941B (zh) 仿真隔离开关分/合闸过程中的特快速暂态过电压的方法
CN100568011C (zh) 发电机注入式定子接地保护组合式模拟试验屏及试验方法
CN108132412B (zh) 线圈型电力设备匝间短路诊断特征提取方法及分析系统
CN107179465A (zh) 特高压直流选相合闸装置性能及二次回路现场测试方法
CN106771904A (zh) 一种基于时序在特高压环境对可控避雷器进行冲击试验的系统及方法
CN209878981U (zh) 柔性直流电子式电压互感器暂态阶跃响应测试系统
CN111025219A (zh) 一种用于测试直流电压互感器暂态响应的装置及方法
CN104280711A (zh) 一种绝缘油介电强度测试仪切断时间的校验装置及方法
CN108008336A (zh) 一种计算电容式电压互感器铁磁谐振频率的装置及方法
CN103439072B (zh) 一种电子式电流互感器一次耦联振动试验装置及其方法
CN204215029U (zh) 一种绝缘油介电强度测试仪切断时间的校验装置
CN101937058B (zh) 一种换流阀运行试验多波次故障电流试验装置及试验方法
CN108398629B (zh) Afdd智能检测系统
CN105866592A (zh) 动态无功补偿响应波形采集系统及采集方法
CN108509699B (zh) 中压混合式直流断路器分断过程仿真装置及仿真方法
CN104007378A (zh) 一种串联电容器阻尼放电的测试装置及测试方法
Sharath et al. Prediction of impulse voltage-time characteristics of air and oil insulation for different wavefronts
CN101930049B (zh) 超高压电缆在线局放的监测方法
Wu et al. Analysis and countermeasure of delay of line differential protection caused by CT transient saturation in faults in wind farms
CN203037716U (zh) Gis变电站变压器、电抗器入口处vfto高频信号测试装置
CN106353637A (zh) 静止无功补偿器晶闸管控制电抗器故障分析定位方法
CN101937059B (zh) 一种换流阀运行试验单波次故障电流试验装置及试验方法
CN109669082A (zh) 基于温度梯度场和交流电压的电缆本体空间电荷测试系统
CN103558472A (zh) 同一风电场动态无功补偿装置协调运行性能的检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190430