CN1201150A - 高压电气装置运行检查和诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明当电气装置,尤其是电绝缘断路器开启和关闭时:借助于安置在断路室外部并能够与该室中压缩气体连通的传感器记录断路室中表示压力随时间的变化的信号(4a1);借助于安置于断路室外部的用于探测控制杆移动的传感器来记录表示活动触点随时间的变化的信号(4a2);将前述信号与表示高压电气装置基准运行的对应的信号(2a1,2a2)相比较,以检查电气装置的良好运行或不良运行,特别是断路器断路室中活门的卡滞。
Description
本发明涉及一种高压电气装置的运行的检查和诊断方法，该电气装置在容纳有压缩气体的断路室内部有一些触点，它们之中至少有一个移动触点由控制杆所移动。
本发明特别适用在被称为新一代低能检查断路器的运行诊断和检查上，也可适用于其它的设备上，例如使用被称为新一代断路器相似技术的断路开关或接地断路开关。
到目前为止，为检查断路器活动部分的运行，就要在一段时间内拆开固定该自动断路器的断路室从而断路断路器的工作。
本发明的目的在于提供一种断路器运行检查和诊断的非侵入式方法，也就是说不需要拆开该断路室。
为此，本发明提供了一种高压电气装置的运行的检查和诊断方法，该电气装置在容纳有压缩气体的断路室内部有一些触点，它们之中至少有一个移动触点由控制杆所移动，本发明的方法在于：当电绝缘部件开和关的时候，
1)通过安置于断路室外部的并用于与该室内压缩气体相关的传感器记录表示断路室内压力随时间变化的信号，
2)将前面的信号与表示高压电气装置基准运行相对应的信号相比较，以检查良好的运行或电气装置的运行障碍。
运行障碍可能由以下原因造成，例如，断路器断路室活门在开关位置上的卡滞，或者还会造成断路器开关触点非正常机械冲击的升高。
有利的是，在本发明的方法中，除了记录表示压力随时间变化的信号外，还通过安置于断路室外部并探测控制杆触点移动的传感器的记录表示移动触点移动随时间的变化的信号。
同时记录压力和移动的信号以更大的可靠性探测运行障碍，表示移动的信号用于确认基于表示压力信号的诊断。
本发明其它的特点和优点将根据本发明的实施例并参照附图在说明书中介绍。
图1示出了断路室的横剖图，在该室的外部安装有压力传感器和位置传感器。
图2a和2b示出了与断路器分别在关和开时基准运行相对应的压力记录和位置记录。
图3a和3b示出了安装于断路器后部圆环上的活门在开的位置上卡滞时在关和开时所分别对应的断路器的不良运行。
图4a和4b示出了安装于断路器后部圆环上的活门在关的位置上卡滞时在关和开时所分别对应的断路器的不良运行。
图5a和5b示出了安装于断路器前部圆环上的活门在开的位置上卡滞时在关和开时所分别对应的断路器的不良运行。
图6a和6b示出了安装于断路器前部圆环上的活门在关的位置上卡滞时在关和开时所分别对应的断路器的不良运行。
图7a到7c示出了反映分别对应于断路器正常，开启终了时异常升高及开启过程中异常升高的机械冲击的压力记录。
本发明提供了一种高压电气装置，特别是断路器运行的检查和诊断方法。
图1，被称为新一代低能检查断路器包括，在由密封外壳5限定的断路室内部填充有几个巴的气压的如SF6类的电介质气体，与管状活动主触点3协同工作的管状固定主触点1，触点3沿轴向D运动。固定主触点1与弧形固定触点7相连，触点7与同活动主触点3相连的弧形活动触点9协同工作。活动触点3和9在控制杆11的作用下在方向D上移动，杆11由外壳5的5A端通出。控制杆由固定安装于外壳内部并支撑于5A端的支撑块13所导向滑动。
活动主触点3和弧形活动触点9共轴并于轴向D平行延伸。前部圆环15置于两活动触点3和9之间，并在垂直于轴向D的平面内。它与两活动触点3和9保持连接，并借助于由鼓风管17封闭的鼓风腔V1上的两活门151和152开启。
后部圆环19置于两活动触点3和9之间，并在垂直于轴向D的平面内。它相对于两活动触点滑动，并向借助于由前部圆环15封闭的加压-降压腔V2的两活门191和192开启。
弹簧20一端支撑于支撑块13上，另一端支撑于后部圆环19不安装活门191和192的一面上。
根据本发明的方法使用第一传感器，它在自动断路器开启和关闭时记录断路室中压力随时间的变化。
图1中，用于记录断路室中压力随时间的变化的压力传感器21是例如塑料隔膜型传感器。最好是使用与压力传感器同样工作性质的温度补偿压力传感器，由于该类传感器的热惯性，可适用于断路室内部压力急剧变化的情况，另外它还可以检测介电气体的密度。压力传感器固定在断路器的金属外壳5的外部，断路室内的气体6借助于金属外壳5厚度上形成的通道23与压力传感器21连通。
根据更好的实施例，依据本发明的方法使用第二传感器，它记录断路器开启或关闭时活动触点位置的随时间的变化。
图1中，用于记录断路室内部活动触点位置随时间的变化的位置传感器25是例如光电管型的，或者是位移感应或霍尔效应传感器。它固定在金属外壳5的外部例如外壳的端5A上，以探测杆11在方向D上的位移。
由压力和位置传感器所产生的信号P和L被提供到装置30。装置30可以是一数据显示和/或处理装置。当断路器电绝缘地开启和关闭操作时，将所记录的信号P和L与基准记录比较，就可以检查断路器的良好运行或探测运行障碍，具体如下。
图2a，断路器在关闭时的基准运行由平直状的压力基准记录2a1及由箭头Fm所指示出的斜坡状的位置基准记录2a2所表示。
在关闭时，加压-减压腔V2为初始化的空，因前部圆环15和后部圆环19相互接触。压力记录2a1由活动触点9在图1中箭头f所指的方向上的位移来解释，位移引起后部圆环19的活门191和192的开启，可使电介质气体自由循环以使得断路室内不会产生任何减压。在过程结束时，活门关闭，准备开启断路器。
应当注意到，记录2a1在压力的相对快速波动所中止，该波动反映了由于活动主触点3和固定主触点1的机械冲击所产生的声波。
图2b中，断路器开启时基准运行由弯曲的压力基准记录2b1及由箭头Fd所指示的下降斜坡的位置基准记录2b2所表示。
在开启时，加压-减压腔V2为初始最大，因前部圆环15和后部圆环19分离到最大距离。压力记录2b1由活动触点9在图1中箭头o所指示的方向上的位移伴随于加压-减压腔V2内容纳的气体加压所解释，该加压对应于断路室内的减压及由鼓风管17所形成的鼓风腔V1中容纳的气体的加压。在接近于过程的中段，前部圆环15的活门151和152开启，以使压缩-减压腔V2和鼓风腔V1所构成的两腔中的气体压力相等，并且通过鼓风管释放出部分压缩气体以吹灭充电开启时可能产生的电弧。
应当注意到，记录2b1由相对快速的波动所中止，它加在更加缓慢的压力波动上，代表前部圆环15和后部圆环19的机械冲击所产生的声波。
图3a，4a，5a，6a表示了断路器在检查下关闭时位置和压力的记录。图3b，4b，5b，6b，表示了断路器在检查下开启时位置和压力的记录。这些记录反映了断路器的不良运行。
图3a中，在检查下断路器的关闭由与基准记录2a1和2a2类似的压力记录3a1和位置记录3a2所表示。相反，图3b中，在检查下断路器的开启由不同于虚线所示基准记录2b1的压力记录3b1，类似于基准记录2b2的位置记录3b2所示。记录2b1和3b1之间的差异反映出后部圆环19的活门191和192在开启位置时的卡滞。该差异可很容易地被数据处理装置30中的程序所自动探测到。
图4a和4b示出了后部圆环19的活门191和192在关闭位置上卡滞时断路器的不良运行。在该图中还以虚线示出了基准记录。可以看到，不良运行的探测可通过探测记录4a1和2a1及4a2和2a2之间的差异来实现。
应当注意到，在关闭时，位置记录4a2表示存在一个由压缩-减压腔V2内形成的减压所造成的大的积蓄力，并用于活门191和192在关闭位置上卡滞诊断的确认。
图5a和5b示出了前部圆环15的活门151和152在开启位置上卡滞时断路器的不良运行。可以看到，不良运行的探测可通过探测记录5b1和2b1，5b2和2b2之间的差异来实现。
图6a和6b示出了前部圆环15的活门151和152在关闭位置上卡滞时断路器的不良运行。可以看到，不良运行的探测可通过探测记录6b1和2b1，6b2和2b2之间的差异来实现。
还应当注意到，在开启时，位置记录6b2表示存在一个由压缩-减压腔V2内形成的压缩所造成的大的积蓄力，并用于活门151和152在关闭位置上卡滞诊断的确认。
因而可以认识到，根据本发明的方法，如果参照图3a-3b到6a-6b的例子，就可以定位断路器由缺陷的部件。这些图示出了典型的随时间的变化记录，它根据断路器或高压电气装置的拓扑功能而有所变化。
另外，断路器在开启或关闭的终了或过程中压力记录中波动幅度和频率的分析可允许检查活动触点和固定触点间或前部和后部圆环间正常的机械冲击或诊断它们之间提高的非正常机械冲击。
图7a示出了表示断路器基准运行中正常机械冲击的压力记录。图7b和7c是压力记录的数据，它是通过与前述记录比较分别表示关闭终了高的非正常机械冲击和关闭过程中的非正常机械冲击或震动。
Claims (3)
1.高压电气装置运行的检查和诊断方法，该电气装置有一充满压缩电介质气体的断路室(5)，该室有一安置于外部的能够与该室中压缩气体连通的传感器(21)，并且还容纳有触点(1，3，7，9)，它们中的至少一个是活动触点并由控制杆(11)所移动，在该方法中将传感器(21)所提供的压力信号(P)与表示电气装置基准运行的信号相比较，其中压力信号(P)在所述的移动触点的移动过程中被记录，以表示电绝缘时继路室开启或关闭时断路室中压力的随时间的变化。
2.根据权利要求1所述的方法，还在于借助于安置于断路室外部的用于探测控制杆移动的传感器(25)来记录表示活动触点随时间的变化的信号(L)，并且将此信号与表示高压电气装置基准运行所对应的信号相比较。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还在于在电气装置的部件间机械冲击的检查和诊断结束后，分析表示断路室中压力随时间的变化的信号中的压力波动。
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