CN111665438A - 一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高压隔离开关安装工程技术领域,具体公开了一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法,该方法针对110kV以上电压等级高压隔离开关的动作特点,利用三维激光扫描技术,对三相分合闸的合闸动作时间、合闸动作同期性和合闸动作平滑性进行自动测试和数据化分析,用设备测试数据、分析代替现有依靠人力手动测量的原始方法,实现高压隔离开关的调试、验收自动化及智能化,而且在调试、验收过程中,施工人员无需站在隔离开关平台上辅助测量,具有数据准确、操作简单、安全性高的优点。
Description
技术领域
本发明属于高压隔离开关安装工程技术领域,更具体地说,涉及一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法。
背景技术
在电力系统中,电能的传输途径主要是由电力线路、隔离开关、断路器、变压器等主要设备构成。隔离开关在电网运行中主要作用是:隔离电源,用隔离开关将需要检修的设备与带电运行的设备隔开,使其有明显的断开点,以保证检修人员的人身安全;改变电网运行方式,可以进行开、合工作电流较小的操作,作为设备和电路的切换装置。
在日常的电力工程施工中,经常涉及到高压隔离开关的安装、调试和验收。对于高压隔离开关的三相同期测量试验尤为重要。在电压等级≥110kV时,高压隔离开关的动、静触头相间距离误差要小于20mm,相间连杆应在同一水平线上。因此,现场需要对隔离开关的分合闸分合过程进行调试、验收。
由于高压隔离开关三相同期结果要求精细,在安装、验收过程经常要重复的核对此项数据,而目前大多数都是靠施工人员肉眼加尺子进行现场测量,方法落后,效率低且数据不够精确。而且在现场测量过程中,是由一个人操作隔离开关分合,另一个人在隔离开关高空平台观察、测量,这种情况对施工人员的人身安全造成很大的风险,容易造成人身伤害。
发明内容
本发明所要解决的问题在于,提供一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法,能够对三相分合闸的合闸动作时间、合闸动作同期性和合闸动作平滑性进行自动测试和数据化分析,用设备测试数据、分析代替现有依靠人力手动测量的原始方法,实现高压隔离开关的调试、验收自动化及智能化。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其包括以下步骤:
(a)将校验装置摆放在现场被测试的高压隔离开关的旁边,并连接电源;其中,所述校验装置包括三维激光扫描仪和计算机终端,所述计算机终端内设有与三维激光扫描仪配套的系统软件;
(b)手动闭合被测试的高压隔离开关的三相分合闸,闭合过程中,使动、静触头缓慢接近,在动、静触头刚接触到的时刻,将三相分合闸接触位置标记好,并粘贴上的扫描标识物;
(c)电动打开被测试的高压隔离开关的三相分合闸,调整三维激光扫描仪的高度位置及扫描角度,保证三相分合闸分合过程中的任意位置上的扫描标识物均处于三维激光扫描仪的单幅扫描范围内;
(d)多次电动闭合和打开被测试的高压隔离开关的三相分合闸,通过三维激光扫描仪对三相分合闸的分合过程进行多次扫描,获得扫描标识物的轨迹数据;
(e)通过计算机终端对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析,获得三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据;
(f)对合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据进行判断,如果该三项数据均处于校验标准规范内,则在计算机终端的显示器中显示被测试的高压隔离开关校验合格结果,如果该三项数据中一项或多项超出校验标准规范,则在计算机终端的显示器中显示被测试的高压隔离开关校验不合格结果,并安排施工人员对三相分合闸进行相应调整,调整后重复步骤(d)和步骤(e),直到三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据均处于校验标准规范内;
(g)撕除或保留三相分合闸上的扫描标识物,回收校验装置,工作完成。
作为本发明的优选方案,所述步骤(e)中,在对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析前进行去噪处理。
作为本发明的优选方案,所述步骤(e)中,获得三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据的步骤,具体为:
利用系统软件的计时模块,获得三相分合闸的合闸动作时间数据;利用系统软件的图像处理模块,获得三相分合闸的合闸动作过程中任意时刻下的所有扫描标识物的中心在三维激光扫描仪坐标系下的三维坐标,从而获得动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值作为判断三相分合闸的合闸动作同期性数据;并根据所述动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值,生成二维坐标曲线图像作为判断三相分合闸的合闸动作平滑性数据。
作为本发明的优选方案,所述三相分合闸包括A相分合闸、B相分合闸和C相分合闸,所述A相分合闸设有A相动触头和A相静触头,所述B相分合闸设有B相动触头和B相静触头,所述C相分合闸设有C相动触头和C相静触头;所述A相动触头上粘贴有第一扫描标识物,所述A相静触头上粘贴有第二扫描标识物,所述B相动触头上粘贴有第三扫描标识物,所述B相静触头上粘贴有第四扫描标识物,所述C相动触头上粘贴有第五扫描标识物,所述C相静触头上粘贴有第六扫描标识物;所述第一扫描标识物、第三扫描标识物和第五扫描标识物在各相动触头上的粘贴位置一致,所述第二扫描标识物、第四扫描标识物和第六扫描标识物在各相静触头上的粘贴位置一致。
作为本发明的优选方案,所述计算机终端与所述三维激光扫描仪电连接。
作为本发明的优选方案,所述校验装置还包括用于调整所述三维激光扫描仪高度位置及扫描角度的云台。
作为本发明的优选方案,所述云台为电动云台。
作为本发明的优选方案,所述计算机终端与所述电动云台电连接。
实施本发明提供的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,与现有技术相比较,具有如下有益效果:
本发明针对110kV以上电压等级高压隔离开关的动作特点,利用三维激光扫描技术,对三相分合闸的合闸动作时间、合闸动作同期性和合闸动作平滑性进行自动测试和数据化分析,用设备测试数据、分析代替现有依靠人力手动测量的原始方法,实现高压隔离开关的调试、验收自动化及智能化,而且在调试、验收过程中,施工人员无需站在隔离开关平台上辅助测量,具有数据准确、操作简单、安全性高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法的设备布置图;
图2是动、静触头相间距离与合闸时间的关系曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示,本发明的优选实施例,一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其包括以下步骤:
(a)将校验装置摆放在现场被测试的高压隔离开关1的旁边,并连接电源;
本实施例中,所述校验装置包括三维激光扫描仪8和计算机终端10;所述计算机终端10设有显示屏101和控制面板102,所述计算机终端10内设有与三维激光扫描仪8配套的系统软件;所述计算机终端10与所述三维激光扫描仪8电连接,以方便控制三维激光扫描仪8的工作和在线处理三维激光扫描仪8采集到的数据。
(b)手动闭合被测试的高压隔离开关1的三相分合闸,闭合过程中,使动、静触头缓慢接近,在动、静触头刚接触到的时刻,将三相分合闸接触位置标记好,并粘贴上的扫描标识物;
本实施例中,所述三相分合闸包括A相分合闸11、B相分合闸12和C相分合闸13,所述A相分合闸11设有A相动触头和A相静触头,所述B相分合闸12设有B相动触头和B相静触头,所述C相分合闸13设有C相动触头和C相静触头;所述A相动触头上粘贴有第一扫描标识物2,所述A相静触头上粘贴有第二扫描标识物3,所述B相动触头上粘贴有第三扫描标识物4,所述B相静触头上粘贴有第四扫描标识物5,所述C相动触头上粘贴有第五扫描标识物6,所述C相静触头上粘贴有第六扫描标识物7;所述第一扫描标识物2、第三扫描标识物4和第五扫描标识物6在各相动触头上的粘贴位置一致,所述第二扫描标识物3、第四扫描标识物5和第六扫描标识物7在各相静触头上的粘贴位置一致。
(c)电动打开被测试的高压隔离开关1的三相分合闸,调整三维激光扫描仪8的高度位置及扫描角度,保证三相分合闸分合过程中的任意位置上的扫描标识物均处于三维激光扫描仪8的单幅扫描范围内;
本实施例中,所述校验装置还包括用于调整所述三维激光扫描仪8高度位置及扫描角度的云台9,所述云台9优选为电动云台,所述计算机终端10与所述电动云台电连接,以方便控制电动云台运动,使得三维激光扫描仪8的位置调整更加稳定、快捷。具体的,所述云台9包括底座91、水平旋转云台92、升降支架93、升降传动机构94和水平旋转传动机构95,所述升降传动机构94安装在所述底座91上,所述升降传动机构94的动力输出端与所述升降支架93连接,所述水平旋转传动机构95安装在所述升降支架93上,所述水平旋转传动机构95的动力输出端与所述水平旋转云台92连接,所述三维激光扫描仪8安装在所述水平旋转云台92上。需要说明的是,由于视图关系,图1中并未示出升降传动机构94和水平旋转传动机构95的具体结构形式,但是作为机械领域常见的传动机构,这并不影响本领域技术人员对本技术方案的理解。
(d)多次电动闭合和打开被测试的高压隔离开关1的三相分合闸,通过三维激光扫描仪8对三相分合闸的分合过程进行多次扫描,获得扫描标识物的轨迹数据。
(e)通过计算机终端10对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析,获得三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据;具体为:
利用系统软件的计时模块,获得三相分合闸的合闸动作时间数据;利用系统软件的图像处理模块,获得三相分合闸的合闸动作过程中任意时刻下的所有扫描标识物的中心在三维激光扫描仪坐标系下的三维坐标,从而获得动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值作为判断三相分合闸的合闸动作同期性数据,见表1;并根据所述动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值,生成二维坐标曲线图像作为判断三相分合闸的合闸动作平滑性数据,如图2所示。
表1为三相分合闸的合闸动作同期性数据(单位为mm)
需要说明的是,在对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析前进行去噪处理,以方便在测试数据中挑选完整、真实合理数据进行处理分析。
(f)对合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据进行判断,如果该三项数据均处于校验标准规范内,则在计算机终端10的显示器中显示被测试的高压隔离开关1校验合格结果,如果该三项数据中一项或多项超出校验标准规范,则在计算机终端10的显示器中显示被测试的高压隔离开关1校验不合格结果,并安排施工人员对三相分合闸进行相应调整,调整后重复步骤(d)和步骤(e),直到三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据均处于校验标准规范内;
其中,以高压隔离开关1的动、静触头相间距离误差小于20mm作为判断三相分合闸的合闸动作同期性数据是否处于校验标准规范内的校验参数,即当表1中的实测距离与理论距离之差的绝对值小于20mm时,该实测距离处于校验标准规范内。以二维坐标曲线图像作为判断三相分合闸的合闸动作平滑性的校验图形,若根据表1数据所得到的曲线(如图2所示)呈现平滑、无波动的情况下,即可判断三相分合闸的合闸动作平滑、无卡顿。
(g)撕除或保留三相分合闸上的扫描标识物,回收校验装置,工作完成。
需要说明的是,保留三相分合闸上的扫描标识物,以方便以后其他相关设备不停电条件下,能对三相分合闸进行测试。当其他可选的实施例中,也可以在设备投产前就在接触位置做永久标记。
由此,根据本发明提供的高压隔离开关1三相同期调试的校验方法,至少能够实现以下功能:
1、能自动、准确的对高压隔离开关1进行三相同期测量,能清晰测量出隔离开关在合分过程中任一时刻三相动、静触头之间的距离;
2、能根据动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值,生成二维坐标曲线图像,便于施工人员分析数据,例如:各个曲线的重合程度可以放映合闸动作同期性数据是否处于校验标准规范内,各个曲线的平滑程度可以放映合闸动作平滑性数据是否处于校验标准规范内;
3、对测量数据有自动判断功能,对超出校验标准规范的数据能自动在计算机终端10中标记显示;
4、能根据现场工程师调试经验,编写隔离开关动作不达标问题及相应的调整建议录入计算机终端10,完善数据库,方便以后设备使用过程中,在隔离开关三相分合闸的合闸动作时间、合闸动作同期性和合闸动作平滑性不达标情况下自动给出调整建议;
5、能实现人机分离,在调试、验收过程中,施工人员无需站在隔离开关平台上辅助测量。
综上所述,本发明的校验方法,针对110kV以上电压等级高压隔离开关1的动作特点,利用三维激光扫描技术,对三相分合闸的合闸动作时间、合闸动作同期性和合闸动作平滑性进行自动测试和数据化分析,用设备测试数据、分析代替现有依靠人力手动测量的原始方法,实现高压隔离开关1的调试、验收自动化及智能化,而且在调试、验收过程中,施工人员无需站在隔离开关平台上辅助测量,具有数据准确、操作简单、安全性高的优点。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,包括以下步骤:
(a)将校验装置摆放在现场被测试的高压隔离开关的旁边,并连接电源;其中,所述校验装置包括三维激光扫描仪和计算机终端,所述计算机终端内设有与三维激光扫描仪配套的系统软件;
(b)手动闭合被测试的高压隔离开关的三相分合闸,闭合过程中,使动、静触头缓慢接近,在动、静触头刚接触到的时刻,将三相分合闸接触位置标记好,并粘贴上的扫描标识物;
(c)电动打开被测试的高压隔离开关的三相分合闸,调整三维激光扫描仪的高度位置及扫描角度,保证三相分合闸分合过程中的任意位置上的扫描标识物均处于三维激光扫描仪的单幅扫描范围内;
(d)多次电动闭合和打开被测试的高压隔离开关的三相分合闸,通过三维激光扫描仪对三相分合闸的分合过程进行多次扫描,获得扫描标识物的轨迹数据;
(e)通过计算机终端对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析,获得三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据;
(f)对合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据进行判断,如果该三项数据均处于校验标准规范内,则在计算机终端的显示器中显示被测试的高压隔离开关校验合格结果,如果该三项数据中一项或多项超出校验标准规范,则在计算机终端的显示器中显示被测试的高压隔离开关校验不合格结果,并安排施工人员对三相分合闸进行相应调整,调整后重复步骤(d)和步骤(e),直到三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据均处于校验标准规范内;
(g)撕除或保留三相分合闸上的扫描标识物,回收校验装置,工作完成。
2.如权利要求1所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述步骤(e)中,在对所有扫描标识物对应的轨迹数据进行处理分析前进行去噪处理。
3.如权利要求1所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述步骤(e)中,获得三相分合闸的合闸动作时间数据、合闸动作同期性数据和合闸动作平滑性数据的步骤,具体为:
利用系统软件的计时模块,获得三相分合闸的合闸动作时间数据;利用系统软件的图像处理模块,获得三相分合闸的合闸动作过程中任意时刻下的所有扫描标识物的中心在三维激光扫描仪坐标系下的三维坐标,从而获得动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值作为判断三相分合闸的合闸动作同期性数据;并根据所述动、静触头在合闸动作过程中任意时刻下的距离数值,生成二维坐标曲线图像作为判断三相分合闸的合闸动作平滑性数据。
4.如权利要求1所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述三相分合闸包括A相分合闸、B相分合闸和C相分合闸,所述A相分合闸设有A相动触头和A相静触头,所述B相分合闸设有B相动触头和B相静触头,所述C相分合闸设有C相动触头和C相静触头;所述A相动触头上粘贴有第一扫描标识物,所述A相静触头上粘贴有第二扫描标识物,所述B相动触头上粘贴有第三扫描标识物,所述B相静触头上粘贴有第四扫描标识物,所述C相动触头上粘贴有第五扫描标识物,所述C相静触头上粘贴有第六扫描标识物;所述第一扫描标识物、第三扫描标识物和第五扫描标识物在各相动触头上的粘贴位置一致,所述第二扫描标识物、第四扫描标识物和第六扫描标识物在各相静触头上的粘贴位置一致。
5.如权利要求1所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述计算机终端与所述三维激光扫描仪电连接。
6.如权利要求1所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述校验装置还包括用于调整所述三维激光扫描仪高度位置及扫描角度的云台。
7.如权利要求6所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述云台为电动云台。
8.如权利要求7所述的高压隔离开关三相同期调试的校验方法,其特征在于,所述计算机终端与所述电动云台电连接。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200915 |
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