CN205333812U - 一种高压开关触头的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压开关触头的测试系统，其属于电力系统6kV及以上级高压开关设备及封闭式组合电器（GIS）测试技术领域，其包括闭合的刀闸1G和2G、交流电源V、柔性电流传感器CT、开合式电感Z以及A/D采样电路；所述刀闸1G和2G分别位于高压开关触头DL两侧且处于闭合接地状态，形成导电接地回路；所述交流电源V并联在高压开关触头DL的接地两侧；所述柔性电流传感器CT的感应侧接入所述导电接地回路，所述开合式电感Z串联接入导电接地回路，所述柔性电流传感器CT的输出端接入所述A/D采样电路的相应输入端，所述交流电源V的两端经导线接入所述A/D采样电路的相应输入端。本实用新型的优点是安全性好、无需高空接线且适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统6kV及以上级高压开关设备及封闭式组合电器（GIS）测试技术领域，具体涉及一种高压开关触头的测试系统。
背景技术
根据电力工作标准，需定期对高压开关设备检修和试验。测试高压开关触头的合分闸时间、合闸电阻触头的合闸电阻值、合闸电阻触头预插入时间是高压开关试验中的重要项目。按电业安全工作规程要求，高压开关停电检修时，为了保证人身安全高压开关两侧必须接地。
现有的高压开关触头测试仪器大部分是在触头两侧施加直流信号，当高压开关触头两侧接地时，在触头两侧形成了闭合回路。因此，无法测量高压开关触头的时间参数。这类仪器在测量高压开关触头时间参数时就要求断开高压开关触头一侧的接地线，采用这种高压开关触头测试仪器测试增加了现场操作量和安全隐患。
另外一些高压开关触头测试仪器则采用两个电磁感应原理的变压器，一个变压器向接地回路施加高频信号，一个变压器检测接地回路信号，但采用这种高压开关触头测试仪器测试时由于其重量重、体积大，不适于高紧凑度安装的GIS开关设备。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全性好、无需高空接线、适用范围广的高压开关触头的测试系统。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种高压开关触头的测试系统，其关键技术在于：其包括闭合的刀闸1G和2G、交流电源V、柔性电流传感器CT、开合式电感Z以及A/D采样电路；所述刀闸1G和2G分别位于高压开关触头DL两侧且处于闭合接地状态，形成导电接地回路；所述交流电源V并联在高压开关触头DL的接地两侧；所述柔性电流传感器CT的感应侧接入所述导电接地回路，所述开合式电感Z串联接入导电接地回路，所述柔性电流传感器CT的输出端接入所述A/D采样电路的相应输入端，所述交流电源V的两端经导线接入所述A/D采样电路的相应输入端。
进一步的，所述交流电源V为高频恒压源、10Hz以上的电压源、10Hz以上的电流源或脉冲信号。
进一步的，所述A/D采样电路包括前端信号处理电路和模数转换电路，所述前端信号处理电路的输入端分别并联在交流电源V和柔性电流传感器CT的两端，所述前端信号处理电路的输出端接入所述模数转换电路的输入端，所述模数转换电路的输出端接外部的计算机。
进一步的，所述前端信号处理电路包括型号为LF412的运算放大器及其外围电路；所述模数转换电路为型号为A/DS8364的A/D转换器。
进一步的，所述柔性电流传感器CT为罗氏线圈或使用可任意弯曲的导磁材料制成的电流传感器。
进一步的，所述高压开关触头DL的等效电路为合闸电阻R1与开关K1串联后与开关K2并联。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型巧妙地采用柔性电流传感器和开合式电感，在高压开关触头两侧安全保护接地的状态下，采用交流电源V在导电接地回路两侧施加高频或脉冲信号进行高压开关触头合分闸时间、合闸电阻触头合闸电阻值、合闸电阻预插入时间测量的结构，降低了现场操作量，提高了工作效率，缩短了停电时间，同时保证了人身安全，降低了安全隐患，具有很高社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本测试系统的电路原理图。
图2是图1中高压开关触头DL两侧刀闸接地状态下的等效电路图。
图3是图2中高压开关触头DL处于分闸位置、两侧刀闸接地状态下的等效电路图。
图4是图2中高压开关触头DL的等效电路中合闸电阻触头K1闭合后的等效电路图。
图5是图2中高压开关触头DL的等效电路中主触头K2闭合后的等效电路图。
其中，虚线框中为高压开关触头DL的等效电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合图1~图5和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。
如图1-图5所示的是一种涉及电力系统6kV及以上级高压开关设备及封闭式组合电器（GIS）测试技术领域，在高压开关两侧安全保护接地的状态下，通过在接地回路施加交流电源（电压源或电流源）和串接电感、各相接地回路接入柔性电流传感器，根据电流传感器中电流变化，计算出高压开关触头合分闸时间、合闸电阻触头合闸电阻值、合闸电阻触头预插入时间的测试系统及其测试方法。
本实施例包括分别位于高压开关触头DL两侧的处于闭合接地状态下的刀闸1G和2G，形成导电接地回路；其还包括并联在高压开关触头DL接地两侧的交流电源V、接入导电接地回路的柔性电流传感器CT、A/D采样电路以及串联在所述导电接地回路上的开合式电感Z；所述A/D采样电路分别用于测量所述交流电源V两端的电压值和所述柔性电流传感器CT中的电流值。
进一步的，所述交流电源V为高频恒压源、10Hz以上的电压源、10Hz以上的电流源或脉冲信号。
进一步的，所述A/D采样电路包括前端信号处理电路和模数转换电路，所述前端信号处理电路的输入端分别并联在交流电源V和柔性电流传感器CT的两端，所述前端信号处理电路的输出端接入所述模数转换电路的输入端，所述模数转换电路的输出端接外部的计算机。
进一步的，所述前端信号处理电路包括型号为LF412的运算放大器及其外围电路；所述模数转换电路为型号为A/DS8364的A/D转换器。
进一步的，所述柔性电流传感器CT为罗氏线圈或使用可任意弯曲的导磁材料制成的电流传感器。
进一步的，所述高压开关触头DL的等效电路为合闸电阻R1与开关K1串联后与开关K2并联。
利用高压开关触头的测试系统的测试方法，其包括如下步骤：
步骤1：保持位于高压开关触头DL两侧的刀闸1G和2G闭合，使其处于接地状态，构成导电接地回路；
步骤2：在各相接地回路接入柔性电流传感器CT，在导电接地回路上并联交流电源V，利用A/D采样电路测量所述交流电源V的电压值和所述柔性电流传感器CT的电流值；
步骤3：在导电接地回路中串联开合式电感Z，增大接地回路的阻抗，提高柔性电流传感器回路的电流值；
步骤4：根据高压开关触头DL的等效电路可知，在触头分、合闸过程中，利用A/D采样电路测量得到交流电源V的输出电压值及柔性电流传感器CT中的电流变化，据此电流变化过程计算出高压开关触头DL的时间参数。
进一步的，所述合闸电阻触头预插入时间的测试方法如下：
（1）根据高压开关触头DL的等效电路可知，当高压开关触头DL处于分闸位置时即K1和K2均断开时，所述柔性电流传感器CT中无电流。
（2）令高压开关触头DL做合闸动作即合闸线圈带电，记录此刻时间点为T1，T1是一个起始点，主要是在计算机绘图时用到，同时令A/D采样电路实时测量柔性电流传感器中的电流值。
（3）当发生合闸电阻触头预插入时，即对应等效电路中合闸电阻触头K1闭合时，当检测到所述柔性电流传感器CT中电流值为I1时，记录此刻时间点为T2；所述电流值I1对于同一个高压开关，每次A/D采样电路测出的I1是固定的。
（4）继续检测柔性电流传感器CT中的电流，当发生主触头闭合时，即对应等效电路中K2闭合时，此时K1虽仍保持闭合，但K1和R1串联的支路在电路中已被闭合的K2支路短路，当检测到柔性电流传感器CT中电流值为I2时，记录此刻时间点为T3；所述电流值I2对于同一个高压开关，每次A/D采样电路测出的I2是固定的。
（5）通过计算T3与T2的时间差得到合闸电阻触头预插入时间。
进一步的，所述高压开关触头的分闸或合闸时间的测试方法如下：
合闸时间的测试方法如下：
（1）根据高压开关触头DL的等效电路可知，当高压开关处于分闸位置即K1和K2均断开时,所述柔性电流传感器CT中无电流。
（2）令高压开关做合闸动作即合闸线圈带电，记录此刻时间点为T1，同时令A/D采样电路实时测量柔性电流传感器中的电流值。
（3）当发生合闸电阻触头预插入时，即对应等效电路中K1闭合时，当检测到柔性电流传感器CT中电流值为I1时，记录此刻时间点为T2；在合闸时间的测试方法中此步骤（3）为选择性实施步骤，非必要步骤。
（4）继续检测柔性电流传感器CT中的电流，当发生主触头闭合时，即对应等效电路中K2闭合时，此时K1虽仍保持闭合，但K1和R1串联的支路在电路中已被闭合的K2支路短路，当检测到柔性电流传感器CT中电流值为I2时，记录此刻时间点为T3。
（5）通过计算T3与T1的时间差得到对应高压开关触头的合闸时间。
分闸时间的测试方法如下：
（1）根据高压开关触头DL的等效电路可知，当高压开关处于合闸位置即K1和K2均闭合时,所述柔性电流传感器CT中电流值为I2；对于同一个高压开关，当K1和K2均闭合时，A/D采样电路测出的I2是不变的。
（2）令高压开关做分闸动作即分闸线圈带电，记录此刻时间点为T1′，同时令A/D采样电路实时测量柔性电流传感器CT中的电流值。
（3）当发生主触头分闸时，即对应等效电路中合闸电阻触头K1和主触头K2均断开时，当检测到柔性电流传感器CT中电流值为0时，记录此刻时间点为T2′。
（4）通过计算T2′与T1′的时间差得到对应的高压开关触头的分闸时间。
进一步的，所述合闸电阻触头的合闸电阻值的测试方法如下：
（1）根据高压开关触头DL的等效电路可知，当高压开关处于分闸位置即K1和K2均断开时,柔性电流传感器中无电流。
（2）令高压开关做合闸动作即合闸线圈带电，同时令A/D采样电路实时测量柔性电流传感器CT中的电流值及交流电源V的电压值。
（3）当发生合闸电阻触头预插入时，即对应等效电路中K1闭合时，当检测到柔性电流传感器CT中电流值为I1，交流电源V两端的电压值为U,根据欧姆定律，计算出合闸电阻R1的阻值为R1=U/I1。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：其包括闭合的刀闸1G和2G、交流电源V、柔性电流传感器CT、开合式电感Z以及A/D采样电路；所述刀闸1G和2G分别位于高压开关触头DL两侧且处于闭合接地状态，形成导电接地回路；所述交流电源V并联在高压开关触头DL的接地两侧；所述柔性电流传感器CT的感应侧接入所述导电接地回路，所述开合式电感Z串联接入导电接地回路，所述柔性电流传感器CT的输出端接入所述A/D采样电路的相应输入端，所述交流电源V的两端经导线接入所述A/D采样电路的相应输入端。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：所述交流电源V为高频恒压源、10Hz以上的电压源、10Hz以上的电流源或脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：所述A/D采样电路包括前端信号处理电路和模数转换电路，所述前端信号处理电路的输入端分别并联在交流电源V和柔性电流传感器CT的两端，所述前端信号处理电路的输出端接入所述模数转换电路的输入端，所述模数转换电路的输出端接外部的计算机。
4.根据权利要求3所述的一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：所述前端信号处理电路包括型号为LF412的运算放大器及其外围电路；所述模数转换电路为型号为A/DS8364的A/D转换器。
5.根据权利要求1所述的一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：所述柔性电流传感器CT为罗氏线圈或使用可任意弯曲的导磁材料制成的电流传感器。
6.根据权利要求1所述的一种高压开关触头的测试系统，其特征在于：所述高压开关触头DL的等效电路为合闸电阻R1与开关K1串联后与开关K2并联。
Priority Applications (1)
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| CN201620021053.6U CN205333812U (zh) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | 一种高压开关触头的测试系统 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106959415A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-07-18 | 武汉市欧睿科技有限公司 | 基于双环电流的高压开关动特性测试方法 |
| CN109143051A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-04 | 国家电网有限公司 | 用于开关设备的双侧接地式在线测试系统和测试方法 |
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2016
- 2016-01-11 CN CN201620021053.6U patent/CN205333812U/zh active Active
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