DE112019006961T5 - METHOD OF EVALUATING OVERALL PERFORMANCE OF A DC HIGH SPEED SWITCH - Google Patents

METHOD OF EVALUATING OVERALL PERFORMANCE OF A DC HIGH SPEED SWITCH Download PDF

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Changhong Zhang
Xu Yang
Weiguo LI
Zhongkang HUANG
Yong Sun
Xiaopeng Chen
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Abstract

Ein Verfahren zum Evaluieren der umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters, umfassend: einen Test zur Erfassung einer Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Brennwiderstandsfähigkeit eines getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung einer externen Isolationsleistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Isolationsgrenze des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerladestrom-Schaltens, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Schaltleistung des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung einer mechanischen Leistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die mechanische Zuverlässigkeit des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; mittels vier Haupterfassungstests einschließlich des Tests zur Erfassung einer internen Lichtbogenwiderstandsleistung, des Tests zur Erfassung einer externen Isolationsleistung, des Tests zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerladestrom-Schaltens und des Tests zur Erfassung einer mechanischen Leistung kann eine umfassende Leistungserfassung für den HSS durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob die Leistungsanforderungen für eine Benutzung erfüllt sind, und dadurch die Sicherheit der Benutzung sichergestellt werden.A method for evaluating the overall performance of a high-speed DC circuit breaker, comprising: an internal arcing resistance performance test used to determine whether the burn-out resistance of a tested circuit breaker meets requirements; an external isolation performance detection test used to determine whether the isolation limit of the tested circuit breaker meets requirements; a DC no-load current switching detection test used to determine whether the switching performance of the tested circuit breaker meets requirements; a mechanical performance test used to determine whether the mechanical reliability of the tested circuit breaker meets requirements; By means of four main detection tests including the internal arc resistance performance detection test, the external insulation performance detection test, the DC no-load current switching detection test and the mechanical power detection test, a comprehensive performance detection for the HSS can be performed in order to determine whether the performance requirements for a use are met, thereby ensuring the safety of the use.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Evaluierungsverfahren und insbesondere auf ein Verfahren zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters.The present invention relates to an evaluation method, and more particularly to a method for evaluating an overall performance of a DC high-speed switch.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalter (HSS) werden hauptsächlich in flexiblen Stromleistungsübertragungssystemen mit mehreren Enden verwendet. Das Ziel der Konfiguration der Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalter ist es, das Online-Ein-/Ausschalten einer dritten Station und die Hochgeschwindigkeitsisolierung eines Gleichstromleitungsfehlers in dem Gleichstromsystem zu realisieren, so dass die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des gesamten Gleichstromsystems verbessert wird.High-speed DC switches (HSS) are mainly used in multi-ended flexible power transmission systems. The goal of the configuration of the DC high-speed switches is to realize the on-line switching on/off of a third station and the high-speed isolation of a DC line fault in the DC system, so that the reliability and availability of the whole DC system is improved.

Der Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalter ist im Allgemeinen eine Art offener Leistungsschalter mit hydraulischem Druck oder mit einer Feder als Operationsmechanismus. Zur Abstimmung mit dem Multi-End-System zum Realisieren des Online-Ein-/Ausschaltens der Sendeseiten und Empfangsseiten gibt es eine sehr hohe Anforderung an die Abstimmung von Kernleistungsparametern der Geräte, die hauptsächlich folgende Eigenschaften aufweisen:

  1. (1) eine inhärente Langzeit-Überlastungsfähigkeit mit einer System-Nennübertragungskapazität von mehr als 1,05 pro Einheit (unter der maximalen Umgebungstemperatur);
  2. (2) eine relativ starke Gleichstrom-Lichtbogenwiderstandsfähigkeit;
  3. (3) eine Fähigkeit einen Leerlaufstrom einer Gleichstromleitung zu übertragen; und
  4. (4) eine relativ hohe Öffnungsgeschwindigkeit, zuverlässige mechanische Aktionseigenschaften und keine Verweigerungsaktion oder Fehlaktion.
The DC high-speed circuit breaker is generally a type of open circuit breaker with hydraulic pressure or with a spring as the operating mechanism. In order to match with the multi-end system to realize the online on/off of the sending side and receiving side, there is a very high requirement of matching core performance parameters of the equipment, which mainly have the following characteristics:
  1. (1) an inherent long-term overload capability with a system rated transmission capacity greater than 1.05 per unit (below the maximum ambient temperature);
  2. (2) relatively strong DC arc resistance;
  3. (3) an ability to carry no-load current of a DC line; and
  4. (4) a relatively high opening speed, reliable mechanical action characteristics, and no refusal action or misaction.

Die Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalter umfassen hauptsächlich vier Betriebsbedingungen, nämlich ein stabiles Schließen, einen Schaltübergangsprozess, ein stabiles Öffnen und einen Schließübergangsprozess. Unter den vier Betriebsbedingungen, die dem HSS begegnen, sind die folgenden Funktionen gefordert.

  1. 1. In einem geöffneten Zustand des HSS sind Konverterstationen auf beiden Seiten eines Schalters entriegelt; Gleichstromspannungen an beiden Seiten erreichen eine Nenngleichstromspannung und werden stabil; und der HSS kann zu diesem Zeitpunkt zuverlässig geschlossen werden.
  2. 2. In einem geschlossenen Zustand des HSS ist die Konverterstation auf einer Seite eines Schalters gesperrt; eine Gleichstromspannung auf einer gesperrten Seite bleibt zu Beginn unverändert; und der HSS sollte in der Lage sein, zuverlässig zu schalten. Aufgrund der Entladung eines PT-Widerstands auf einer Polarleitung verringert sich auf der gesperrten Seite eine Spannung zur Masse schrittweise; und somit sollte der HSS in der Lage sein, der sich schrittweise erhöhenden End-zu-End-Spannung vor dem Öffnen einer unterstützenden Klinge des Hochgeschwindigkeitsschalters standzuhalten.
  1. 3. Wenn die Gleichstromleitung ausfällt, verschiebt eine HSS-leistungsseitige Konverterstation schnell eine Phase und die HSS-lastseitige Konverterstation sperrt schnell; und vor der HSS-Schaltaktion muss sie einem großen unmittelbaren Strom mit einer Amplitude von einem Vielfachen von zehn kA für ungefähr 100 ms standhalten. Der HSS wird nach dem Stromabfall auf Null geöffnet.
  2. 4. Für die kurzzeitige Widerstandsfähigkeit gegen interne Lichtbögen erfordert das flexible Gleichstromprojekt Wudongde beispielsweise die Widerstandsfähigkeit gegen interne Lichtbögen von 3125A für 400 ms und 5 mal; und das Verbundprojekt Yungui erfordert ein Widerstandsvermögen gegen interne Lichtbögen von 3786A für 400 ms und 5 mal, wobei der Isoliermantel nach fünf Lichtbögen nicht beschädigt sein sollte.
  3. 5. Der HSS muss eine zuverlässige mechanische Leistung für Hochgeschwindigkeitsschließung und -öffnung haben. Beispielsweise erfordert das Wudongde-Projekt, dass die Schließzeit kleiner als 100 ms und die Öffnungszeit kleiner als 30 ms ist.
  4. 6. Der HSS muss nicht die Fähigkeit aufweisen, Gleichstrom oder Fehlstrom zu unterbrechen. Allerdings muss der HSS die Fähigkeit aufweisen, den Residualstrom der Gleichstromleitung zu unterbrechen, der im Allgemeinen um 20 A liegt.
The DC high-speed switches mainly include four operating conditions, namely, stable closing, switching transition process, stable opening, and closing transition process. Under the four operating conditions encountered by the HSS, the following functions are required.
  1. 1. In an open state of the HSS, converter stations on either side of a switch are unlocked; DC voltages on both sides reach a rated DC voltage and become stable; and the HSS can be reliably closed at that time.
  2. 2. In a closed state of the HSS, the converter station is locked on one side of a switch; a DC voltage on a blocked side initially remains unchanged; and the HSS should be able to switch reliably. Due to the discharge of a PT resistor on a polar line, a voltage to ground gradually decreases on the blocked side; and thus the HSS should be able to withstand the incrementally increasing end-to-end stress before opening a supporting blade of the high-speed switch.
  1. 3. When the DC line fails, an HSS power-side converter station quickly shifts a phase, and the HSS load-side converter station quickly locks; and prior to the HSS switching action, it must withstand a large instantaneous current of amplitude in multiples of tens of kA for approximately 100 ms. The HSS opens after the current drops to zero.
  2. 4. For short-time internal arc resistance, Wudongde flexible DC project, for example, requires internal arc resistance of 3125A for 400ms and 5 times; and the Yungui joint project requires an internal arc resistance of 3786A for 400ms and 5 times, and the insulating jacket should not be damaged after five arcs.
  3. 5. The HSS must have reliable mechanical performance for high speed closing and opening. For example, the Wudongde project requires the closing time to be less than 100ms and the opening time to be less than 30ms.
  4. 6. The HSS does not need to have the ability to interrupt DC or fault current. However, the HSS must have the ability to interrupt the residual current of the DC line, which is generally around 20A.

Deshalb ist es vor dem Einsatz des HSS notwendig, die gesamte Kernleistung davon zu testen, zu bewerten und zu evaluieren. Allerdings gibt es kein aktuell verfügbares relevantes Test- und Bewertungsverfahren.Therefore, before deploying the HSS, it is necessary to test, assess and evaluate the entire core performance of it. However, there is no currently available relevant test and evaluation procedure.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Defizite in dem Stand der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters, zum umfassenden Testen und Bewerten des HSS vor einer Benutzung des HSS und zum Evaluieren, ob seine Leistung die Anforderungen erfüllt, bereitzustellen.An object of the present invention is to overcome the above deficiencies in the prior art and to provide a method for evaluating a comprehensive performance of a DC high-speed switch, for comprehensively testing and evaluating the HSS before using the HSS and for evaluating whether its performance meets the requirements to provide.

Um die obige Aufgabe zu lösen, sind die technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung wie folgt.In order to solve the above problem, the technical solutions of the present disclosure are as follows.

Ein Verfahren zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters umfasst:

  • einen Test zur Erfassung einer Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der verwendet wird, um zu erkennen, ob die Brandfestigkeit eines getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt;
  • einen Test zur Erfassung einer externen Isolierungsfähigkeit, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Isolierungsgrenze des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt;
  • einen Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Schaltleistung des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt;
  • einen Test zur Erfassung einer mechanischen Leistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die mechanische Zuverlässigkeit des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt,
  • ein Ermitteln, dass die Leistungsevaluierung des getesteten Leistungsschalters fehlgeschlagen ist, wenn der Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der Test zur Erfassung der externen Isolationsfähigkeit, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Lehrlaufstrom-Schaltens und/oder der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung nicht bestanden wurde; und
  • ein Bewerten der umfassenden Leistung des getesteten Leistungsschalters, um eine Leistungsbewertung durchzuführen, wenn der Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der Test zur Erfassung der externen Isolierungsfähigkeit, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung alle bestanden wurden.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik hat die folgende Erfindung folgende vorteilhafte Effekte.
A method for evaluating overall performance of a DC high-speed switch includes:
  • an internal arcing resistance performance test used to determine whether the fire resistance of a tested circuit breaker meets requirements;
  • an external isolation capability test used to determine whether the isolation limit of the tested circuit breaker meets requirements;
  • a DC no-load current switching detection test used to determine whether the switching performance of the tested circuit breaker meets requirements;
  • a mechanical performance test used to determine whether the mechanical reliability of the tested circuit breaker meets requirements,
  • a determination that the performance evaluation of the circuit breaker under test has failed if the internal arcing withstand performance test, the external insulation capability test, the DC no-load current switching test and/or the mechanical mechanical test performance was not passed; and
  • evaluating the overall performance of the circuit breaker under test to perform performance evaluation when the internal arcing resistance performance detection test, the external insulating capability detection test, the DC no-load current switching detection test and the mechanical detection test performance all passed.
  • Compared to the prior art, the present invention has the following advantageous effects.

Mittels vier Haupterkennungstests einschließlich dem Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, dem Test zur Erfassung der externen Isolierungsfähigkeit, dem Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und dem Test zur Erfassung der mechanischen Leistung kann eine umfassende Leistungserfassung für den HSS durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob die Leistungsanforderungen für eine Benutzung erfüllt sind, und dadurch die Sicherheit bei Benutzung zu gewährleisten.A comprehensive performance assessment for the HSS can be performed using four main detection tests including the internal arcing resistance performance test, the external insulation capability test, the DC no-load current switching test and the mechanical performance test. to determine whether the performance requirements for use are met and thereby ensure safety of use.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is a flowchart of a method for evaluating overall performance of a DC high-speed switch according to an embodiment of the present invention;
  • 2 ist ein schematisches Schaltdiagramm einer Schleife eines Widerstandsfähigkeitstests gegen interne Lichtbögen eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters; 2 Fig. 12 is a schematic circuit diagram of a loop of an internal arcing resistance test of a DC high-speed circuit breaker;
  • 3 ist ein schematisches Diagramm eines Systems zum Evaluieren von Kontaktentladungszuständen einer Lichtbogenlöschkammer in einem Leistungsschalter; 3 Fig. 12 is a schematic diagram of a system for evaluating contact discharge conditions of an arc chute in a circuit breaker;
  • 4 ist ein schematisches Diagramm einer Infrarotüberwachung der Lichtbogenlöschkammer; 4 Figure 12 is a schematic diagram of an infrared monitor of the arc chute;
  • 5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer Temperaturanstiegsevaluierung; und 5 Fig. 12 is a schematic flow chart of a temperature rise evaluation; and
  • 6 ist ein Schaltdiagramm einer Schleife zum Testen eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens eines Gleichstrom-Hochgeschwi ndig keitsschalters. 6 Figure 12 is a circuit diagram of a loop for testing DC no-load current switching of a DC high-speed switch.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Der Inhalt der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden ausführlich in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und besonderen Ausführungsformen beschrieben.The contents of the present disclosure are described in detail below in conjunction with the accompanying drawings and specific embodiments.

Ausführungsformen:

  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst ein Verfahren zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters gemäß dieser Ausführungsform hauptsächlich:
    • einen Test zur Erfassung einer Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der verwendet wird, um zu erkennen, ob die Brandfestigkeit eines getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt;
    • einen Test zur Erfassung einer externen Isolierungsfähigkeit, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Isolierungsgrenze des getesteten Leistungsschalters die Anforderungen erfüllt;
    • einen Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die Schaltleistung des getesteten Leistungsschalters die Anforderungen erfüllt;
    • einen Test zur Erfassung einer mechanischen Leistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob die mechanische Zuverlässigkeit des getesteten Leistungsschalters die Anforderungen erfüllt,
    • ein Ermitteln, dass die Leistungsevaluierung des getesteten Leistungsschalters fehlgeschlagen ist, wenn der Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der Test zur Erfassung der externen Isolationsfähigkeit, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Lehrlaufstrom-Schaltens und/oder der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung nicht bestanden wurde; und
    • ein Evaluieren der umfassenden Leistung des getesteten Leistungsschalters, um eine Leistungsbewertung durchzuführen, wenn der Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der Test zur Erfassung der externen Isolierungsfähigkeit, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung alle bestanden wurden.
Embodiments:
  • With reference to 1 A method for evaluating a comprehensive performance of a DC high-speed switch according to this embodiment mainly includes:
    • an internal arcing resistance performance test used to determine whether the fire resistance of a tested circuit breaker meets requirements;
    • an external isolation capability test used to determine whether the isolation limit of the tested circuit breaker meets the requirements;
    • a DC no-load current switching detection test used to determine whether the switching performance of the tested circuit breaker meets the requirements;
    • a mechanical performance test used to determine whether the mechanical reliability of the tested circuit breaker meets the requirements,
    • a determination that the performance evaluation of the circuit breaker under test has failed if the internal arcing withstand performance test, the external insulation capability test, the DC no-load current switching test and/or the mechanical mechanical test performance was not passed; and
    • an evaluation of the comprehensive performance of the circuit breaker under test to perform a performance evaluation when the internal arcing resistance performance detection test, the external insulation capability detection test, the DC no-load current switching detection test and the mechanical detection test performance all passed.

Im Vergleich zum Stand der Technik hat die folgende Erfindung folgende vorteilhafte Effekte.Compared to the prior art, the present invention has the following advantageous effects.

Mittels vier Haupterfassungstests einschließlich dem Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, dem Test zur Erfassung der externen Isolierungsfähigkeit, dem Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und dem Test zur Erfassung der mechanischen Leistung kann eine umfassende Leistungserfassung für den HSS durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob die Leistungsanforderungen für eine Benutzung erfüllt sind, und dadurch die Sicherheit bei Benutzung zu gewährleisten.A comprehensive performance measurement for the HSS can be performed using four main measurement tests including the internal arcing resistance performance test, the external insulation capability test, the no-load DC switching test and the mechanical performance test. to determine whether the performance requirements for use are met and thereby ensure safety of use.

Insbesondere umfasst der Test zur Erfassung der Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen hauptsächlich zwei Schritte, einen zum Konstruieren einer Testschleife und einen für Testoperationen.Specifically, the internal arc resistance performance detection test mainly includes two steps, one for constructing a test loop and one for test operations.

Mit Bezug auf 2 besteht die Testschleife hauptsächlich aus drei Schleifen, nämlich einer Kurzschlussschleife 100, einer Gleichrichterschleife 200 und einer Lichtbogenüberwachungsschleife 300.Regarding 2 The test loop consists mainly of three loops, namely a short circuit loop 100, a rectifier loop 200 and an arc detection loop 300.

Die Kurzschlussschleife 100 umfasst einen Hilfsleistungsschalter AB2, einen Wechselstromgenerator G und einen Kurzschlusstransformator T. Der Kurzschlussstromgenerator G, der Kurzschluss-Hilfsleistungsschalter AB2 und eine Primärspule des Kurzschlusstransformators T sind in Reihe verbunden, um die Schleife zu bilden.The short circuit loop 100 includes an auxiliary circuit breaker AB2, an alternator G and a short circuit transformer T. The short circuit current generator G, the short circuit auxiliary circuit breaker AB2 and a primary coil of the short circuit transformer T are connected in series to form the loop.

Die Gleichrichterschleife 200 umfasst ein erstes Amperemeter A1, ein Gleichrichter-Ventilblock V, einen Trockentypreaktor L, einen Gleichrichter-Hilfsleistungsschalter AB1 und einen strombegrenzenden Widerstand R; der Gleichrichter-Ventilblock V ist verbunden mit einer zweiten Spule des Kurzschlusstransformators T und das erste Amperemeter A1 ist an einer Wicklung der zweiten Spule des Kurzschlusstransformators T angebracht, welche mit dem Gleichrichter-Ventilblock V verbunden ist; ein Ende des strombegrenzenden Widerstands R ist mit einem Eingangsende des Gleichrichter-Ventilblocks V verbunden und ein anderes Ende ist mit einer Seite des Gleichrichter-Hilfsleistungsschalters AB1 verbunden; und ein Ende des Reaktors L ist mit einem Ausgangsende des Gleichrichter-Ventilblocks V verbunden.The rectifier loop 200 includes a first ammeter A1, a rectifier valve block V, a dry-type reactor L, a rectifier auxiliary circuit breaker AB1, and a current-limiting resistor R; the rectifier valve block V is connected to a second coil of the short-circuit transformer T and the first ammeter A1 is attached to a winding of the second coil of the short-circuit transformer T, which is connected to the rectifier valve block V; one end of the current-limiting resistor R is connected to an input end of the rectifier valve block V and another end is connected to one side of the rectifier auxiliary circuit breaker AB1; and one end of the reactor L is connected to an output end of the rectifier valve block V.

Die Lichtbogenüberwachungsschleife 300 umfasst ein erstes Voltmeter V1, ein zweites Voltmeter V2, ein zweites Amperemeter A2 und eine umfassende Überwachungsvorrichtung für charakteristische Parameter 30; ein anderes Ende des Gleichrichter-Hilfsleistungsschalters AB1 ist dazu konfiguriert, mit einem getesteten Leistungsschalter T0 verbunden zu sein; und die umfassende Überwachungsvorrichtung für charakteristische Parameter 30 ist dazu konfiguriert, eine Überwachung des getesteten Leistungsschalters T0 durchzuführen, um für einen Test benötigte Parameter zu erhalten; ein Ende des zweiten Amperemeters A2 ist mit einem anderen Ende des strombegrenzenden Widerstands R verbunden und ein anderes Ende des zweiten Amperemeters A2 ist mit dem getesteten Leistungsschalter T0 verbunden und ist jeweils geerdet; ein Ende des ersten Voltmeters V1 ist mit einer Leitung verbunden, mit der das zweite Amperemeter A1 und der getestete Leistungsschalter T0 verbunden sind, und ein anderes Ende ist geerdet; ein Ende des zweiten Voltmeters V2 ist mit einer Leitung verbunden, mit der der Gleichrichter-Hilfsleistungsschalter AB1 und der getestete Leistungsschalter T0 verbunden sind, und ein anderes Ende ist geerdet.The arc monitoring loop 300 comprises a first voltmeter V1, a second voltmeter V2, a second ammeter A2 and a comprehensive characteristic parameter monitor 30; another end of the rectifier auxiliary circuit breaker AB1 is configured to be connected to a circuit breaker under test T0; and the comprehensive characteristic parameter monitor 30 is configured to monitor the circuit breaker under test T0 to obtain parameters required for a test; one end of the second ammeter A2 is connected to another end of the current-limiting resistor R and another end of the second ammeter A2 is connected to the circuit breaker under test T0 and are respectively grounded; one end of the first voltmeter V1 is connected to a line to which the second ammeter A1 and the circuit breaker under test T0 are connected, and another end is grounded; one end of the second voltmeter V2 is connected to a line to which the rectifier auxiliary circuit breaker AB1 and the circuit breaker under test T0 are connected, and another end is grounded.

Durch die Synergieeffekte der Kurzschlussschleife, der Gleichrichterschleife und der Lichtbogenüberwachungsschleife kann ein Testvorgang für die Widerstandsfähigkeit gegen interne Lichtbögen des Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters äquivalent simuliert werden. Durch die äquivalent simulierten Schleifen kann der Leistungsschalter unter dem Nenndruck von SF6 in dem Leistungsschalter hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen die Entladung eines Systemlasten-Stroms während eines Fehlverhaltens oder einer Fehlentscheidung in einem Systembetriebszustand verifiziert werden.Through the synergistic effects of the short-circuit loop, the rectifier loop and the arc monitor loop, an internal arc resistance test operation of the DC high-speed circuit breaker can be equivalently simulated. Through the equivalent simulated loops, the circuit breaker can be verified under the rated pressure of SF 6 in the circuit breaker for withstanding the discharge of a system load current during a fault or wrong decision in a system operating condition.

Unter anderem beginnt der getestete Leistungsschalter (beispielsweise der getestete Leistungsschalter T0) in der Testschleife aus der geschlossenen Position zu öffnen und ein Gleichstromlichtbogen Idc fließt durch zwischen den Lichtbogenkontakten des getesteten Leistungsschalters (die spezifische Amplitude basiert auf einem Wert, der in dem gravierendsten Fehlerzustand eines spezifischen Projekts berechnet wird, und liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 3000 - 5000 A).Among other things, the circuit breaker under test (e.g. the circuit breaker under test T0) in the test loop starts to open from the closed position and a DC arc I dc flows through between the arcing contacts of the circuit breaker under test (the specific amplitude is based on a value that occurs in the most serious fault condition of a specific project, and is generally in the range of 3000 - 5000 A).

Die Zeitdauer ist tac (die spezifische Zeitdauer basiert auf einem konstanten Wert einer schützenden Sperrzeit eines flexiblen Gleichstromventils in einem spezifischen Projekt und liegt im Allgemeinen in dem Bereich von 300 bis 500 ms).The time period is tac (the specific time period is based on a constant value of a protective off-time of a DC flexible valve in a specific project and is generally in the range of 300 to 500 ms).

Insgesamt werden n-mal Lichtbogenwiderstandstests ausgeführt und die spezifische Anzahl wird basierend auf der elektrischen Widerstandsfähigkeit der Betriebsmittel ermittelt, die von dem Projekt gefordert wird.A total of n arc resistance tests are performed and the specific number is determined based on the electrical resistance of the equipment required by the project.

In dem Initialzustand befindet sich der getestete Leistungsschalter T0 im geschlossenen Zustand und die Hilfsleistungsschalter AB1 und AB2 befinden sich im geöffneten Zustand.In the initial state, the circuit breaker T0 under test is in the closed state and the auxiliary circuit breakers AB1 and AB2 are in the open state.

Parameterabweichungsanforderungen: die Abweichung der Gleichstromamplitude Idc von den technischen Anforderungen beträgt ±10%, die Zeitdauer darf 0,5 s nicht überschreiten und die Abweichung von Idc 2t beträgt 0 - 10%.Parameter deviation requirements: the deviation of the DC current I dc amplitude of the technical requirements is ± 10%, the time period may not exceed 0.5 s and the deviation from I dc is 2 t 0 - 10%.

Insbesondere kann der Gleichrichter-Ventilblock V ein Brückentyp-Konverterventil V sein, das aus einem steuerbaren Konverterarm zusammengesetzt ist, der auf 6 Pulse oder 12 Pulse eingestellt werden kann. Die Überwachung, die das umfassende Überwachungsgerät für charakteristische Parameter bei dem getesteten Leistungsschalter durchführen soll, umfasst:

  • ein Überwachen von mechanischen Eigenschaften zum Erhalten einer Zeit-Kontakt-Geschwindigkeit und Zeit-Kontakt-Kurven, wenn der getestete Leistungsschalter T0 unterbrochen ist;
  • eine Infrarotüberwachung zum Erhalten einer Änderungssituation eines Oberflächentemperaturanstiegs der Lichtbogenlöschkammer, die verursacht wird, wenn der getestete Leistungsschalter Wärmestrahlung während des Lichtbogens standhält; und
  • ein Überwachen von Gaskomponenten zum Erhalten eines SF6-Gaskomponentenerzeugungsprozesses und -evolutionsprozesses, wenn der getestete Leistungsschalter einem internen Lichtbogen standhält.
  • Insbesondere umfasst der Schritt der Testoperationen folgende Teilschritte.
In particular, the rectifier valve block V can be a bridge-type converter valve V composed of a controllable converter arm that can be set to 6 pulses or 12 pulses. The monitoring that the comprehensive characteristic parameter monitor is intended to perform on the circuit breaker under test includes:
  • monitoring mechanical properties to obtain time-contact speed and time-contact curves when the circuit breaker T0 under test is open;
  • an infrared monitor for obtaining a change situation of a surface temperature rise of the arc extinguishing chamber caused when the circuit breaker under test withstands heat radiation during arcing; and
  • a monitoring of gas components to obtain a SF6 gas component generation process and evolution process when the circuit breaker under test withstands an internal arc.
  • In particular, the test operations step includes the following sub-steps.

1) Konfiguration von Parametern für die Testschleife1) Configuration of parameters for the test loop

Ein Transformationsverhältnis des Kurzschlusstransformators ist an einen geforderten Teststromwert und eine Nennspannung eines Leistungsgenerators angepasst; anschließend wird ein Trockentypreaktor in der Gleichrichtertestschleife so eingestellt, dass ein Kurzschlussstrom einer Gleichstromamplitude Idc auf einer Seite des getesteten Leistungsschalters generiert werden kann.A transformation ratio of the short-circuit transformer is adapted to a required test current value and a rated voltage of a power generator; then a dry-type reactor is adjusted in the rectifier test loop so that a short-circuit current of DC amplitude I dc can be generated on one side of the circuit breaker under test.

2) Erzeugung eines Kurzschlussstroms2) Generation of a short-circuit current

Der getestete Leistungsschalter befindet sich vor dem Kurzschließen der Testschleife in einer geschlossenen Position. Nachdem der Test beginnt, wird der Hilfsleistungsschalter AB2 geschlossen, um die Schleife kurzzuschließen; der Kurzschlussstrom wird zusammen mit einem Spulenwindungsverhältnis durch den kurzschließenden Transformator T verstärkt, so dass der von dem Test geforderte Kurzschlussstrom generiert wird; der Kurzschlussstrom wird dem Gleichrichter-Ventilblock der Gleichrichterschleife zugeführt; und eine Stromamplitude wird von dem Amperemeter A1 in Echtzeit aufgezeichnet.The circuit breaker under test is in a closed position before shorting the test loop. After the test starts, the auxiliary circuit breaker AB2 is closed to short-circuit the loop; the short circuit current is amplified along with a coil turns ratio through the shorting transformer T to generate the short circuit current required by the test; the short-circuit current is fed to the rectifier valve block of the rectifier loop; and a current amplitude is recorded by ammeter A1 in real time.

3) Gleichrichtung3) rectification

In der Gleichrichterschleife kann das Brückentyp-Konverterventil V, das aus dem steuerbaren Konverterarm zusammengesetzt ist, auf 6 Pulse oder 12 Pulse eingestellt werden; nachdem der Wechselstrom-Kurzschlussstrom durch das Konverterventil gleichgerichtet ist, wird der Hilfsleistungsschalter AB1 geschlossen, um einen Gleichstrom auszugeben; und der Gleichstrom wird durch den Trockentypreaktor L und den strombegrenzenden Widerstand R angepasst, um eine Stromamplitude Idc zu erzeugen, die die Testanforderungen erfüllt.In the rectifier loop, the bridge type converter valve V composed of the controllable converter arm can be set to 6 pulses or 12 pulses; after the AC short-circuit current is rectified by the converter valve, the auxiliary circuit breaker AB1 is closed to output a DC current; and the direct current is adjusted by the dry-type reactor L and the current-limiting resistor R to produce a current amplitude I dc that meets the test requirements.

4) Lichtbogentests und Zustandsüberwachung4) Arc testing and condition monitoring

In der Lichtbogenüberwachungsschleife wird der getestete Leistungsschalter T0 so gesteuert, dass er geöffnet wird, nachdem ein Nenngleichstrom durch den getesteten Leistungsschalter T0 fließt, um einen Gleichstromlichtbogen zwischen Lichtbogenkontakten zusammen mit einer schnellen relativen Öffnungsbewegung der Kontakte zu erzeugen; nachdem die Kontakte an ihrem Platz geöffnet werden, kann der Gleichstromlichtbogen damit fortfahren, sich zwischen den Lichtbogenkontakten für eine von dem Test geforderte Zeit tac zu entladen; anschließend unterbricht der Hilfsleistungsschalter AB2 die Wechselstrom-Kurzschlussschleife, um eine Energieversorgung auf einer Leistungsquellenseite herunterzufahren, so dass der Lichtbogen der Lichtbogenkontakte des getesteten Leistungsschalters T0 schrittweise geschwächt und schließlich ausgelöscht wird. An diesem Punkt ist ein Test beendet. Gemäß den Testanforderungen werden n-mal Tests durchgeführt. Um einen Personenschaden zu verhindern, sollte das Testintervall auf der Zeit basieren, die für die Temperatur des getesteten Leistungsschalters gefordert wird, um zur Umgebungstemperatur zurückzukehren.In the arc monitoring loop, the circuit breaker under test T0 is controlled to open after a rated DC current flows through the circuit breaker under test T0 to create a DC arc between arcing contacts along with a rapid relative opening movement of the contacts; after the contacts are opened in place, the DC arc can continue to discharge between the arcing contacts for a time tac required by the test; then, the auxiliary circuit breaker AB2 breaks the AC short-circuit loop to shut down a power supply on a power source side, so that the arcing of the arcing contacts of the circuit breaker T0 under test is gradually weakened and finally extinguished. At this point a test is complete. According to the test requirements, tests are performed n times. To prevent personal injury, the test interval should be based on the time required for the temperature of the circuit breaker under test to return to ambient temperature.

Während des Tests werden Kernparameter wie beispielsweise ein dynamischer Widerstand, eine Entwicklung der Gaszusammensetzung, eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit und ein Infrarottemperaturanstieg der Lichtbogenlöschkammer aufgezeichnet; und ob die Widerstandsfähigkeit des getesteten Leistungsschalters gegen interne Lichtbögen die Anforderungen erfüllt, wird gemäß diesen Parametern analysiert.During the test, core parameters such as dynamic resistance, evolution of gas composition, opening and closing speed, and infrared temperature rise of the arc quenching chamber are recorded; and whether the tested circuit breaker's resistance to internal arcing meets the requirements is analyzed according to these parameters.

Insbesondere umfasst der dynamische Widerstand 4 Kerneigenschaftsparameter, die insbesondere wie folgt definiert sind.

  1. 1) Gültiger Kontaktzustand der Lichtbogenkontakte: während des Öffnungs- und Schließprozesses des Leistungsschalters wird angenommen, dass die Lichtbogenkontakte in dem gültigen Kontaktzustand sind, wenn der Kontaktwiderstand des Lichtbogenkontakts kleiner als oder gleich einem bestimmten Schwellenwert ist (der mit Bezug auf den gemessenen Wert des dynamischen Kontaktwiderstands angegeben sein kann); und es wird angenommen, dass die Lichtbogenkontakte einen ungültigen Zustand und in einen Trennungszustand (der keine absolute Trennung ist, aber zur Einfachheit der Datenanalyse) durchlaufen, wenn der Kontaktwiderstand größer als der Schwellenwert ist. Da der Teststrom über 2000 A während eines Testens des dynamischen Widerstands erreicht, können kurze Lichtbogenphänomene auftreten, wenn die Metalle der Lichtbogenkontakte absolut getrennt sind. Es ist ungenau, mit Hilfe von Tests eine Zeit als eine absolute Trennungszeit der Kontakte zu verwenden, wenn der Kontaktwiderstand unendlich groß ist. Deshalb definiert die vorliegende Erfindung einen bestimmten Schwellenwert als einen Kontaktrandwert der Lichtbogenkontakte lediglich für die Einfachheit der Trendanalyse der Testdaten.
  2. 2) Gültige Kontaktverschiebung L (mm): während des Öffnungs- und Schließprozesses des Leistungsschalters wird eine entsprechende Kontaktverschiebung, die erhalten wird, wenn der Kontaktwiderstand der Lichtbogenkontakte kleiner als oder gleich dem Schwellenwert (2000 µΩ) ist, direkt nachdem ein Hauptkontakt getrennt wurde, als gültige Kontaktverschiebung bezeichnet.
  3. 3) Kumulativer Kontaktwiderstand Raccu (µΩ * mm): der kumulative Kontaktwiderstand ist ein kumulativer Wert des Kontaktwiderstands zu der dem gültigen Kontaktverschiebung entsprechenden Abtastzeitpunkt. Die Abtastrate eines Testinstruments ist 20 k, d.h. ein entsprechender Kontaktwiderstandswert wird alle 0,05 ms erhalten. Der Kontaktwiderstand innerhalb des gültigen Kontaktverschiebungskurvenbereichs ist integriert, um den kumulativen Kontaktwiderstand (µΩ * mm) zu erhalten.
  4. 4) Mittlerer Kontaktwiderstand Rave (µΩ/mm): der mittlere Kontaktwiderstand (µΩ/mm) wird erhalten, indem der kumulative Kontaktwiderstand durch die gültige Kontaktverschiebung geteilt wird, und er kann die Änderungen des Kontaktwiderstands und der gültigen Kontaktverschiebung nach einer Kontaktentladung besser widerspiegeln.
In particular, the dynamic resistance includes 4 core property parameters, which are specifically defined as follows.
  1. 1) Valid contact state of the arcing contacts: during the opening and closing process of the circuit breaker, the arcing contacts are considered to be in the valid contact state when the contact resistance of the arcing contact is less than or equal to a certain threshold value (which, with reference to the measured value of the dynamic contact resistance can be specified); and the arcing contacts are assumed to go through an invalid state and into a disconnection state (which is not absolute disconnection, but is for ease of data analysis) when the contact resistance is greater than the threshold. Since the test current reaches over 2000 A during dynamic resistance testing, brief arcing phenomena can occur when the metals of the arcing contacts are absolutely separated. It is inaccurate to use a time as an absolute separation time of the contacts by testing when the contact resistance is infinitely large. Therefore, the present invention defines a certain threshold as a contact edge value of the arcing contacts solely for the convenience of trending the test data.
  2. 2) Valid contact displacement L (mm): during the opening and closing process of the circuit breaker, a corresponding contact displacement obtained when the contact resistance of the arcing contacts is less than or equal to the threshold value (2000 µΩ) immediately after a main contact is separated, referred to as a valid contact displacement.
  3. 3) Cumulative contact resistance R accu (µΩ * mm): the cumulative contact resistance is a cumulative value of the contact resistance at the sampling time corresponding to the valid contact displacement. The sampling rate of a test instrument is 20 k, ie a corresponding contact resistance value is obtained every 0.05 ms. The contact resistance within the valid contact displacement curve range is integrated to obtain the cumulative contact resistance (µΩ * mm).
  4. 4) Average contact resistance R ave (µΩ/mm): the average contact resistance (µΩ/mm) is obtained by dividing the cumulative contact resistance by the valid contact displacement, and it can better reflect the changes in contact resistance and valid contact displacement after a contact discharge .

Vor und nach dem Lichtbogentest und während eines jeden Testintervalls wird der dynamische Widerstand der Lichtbogenkontakte des Leistungsschalters gemessen; die charakteristischen Parameter des Lichtbogenkontakts in dem Entladungszustand werden aufgezeichnet; die Lichtbogenentladungswiderstandsfähigkeit der Lichtbogenkontakte wird evaluiert, wodurch die Aufzeichnungen in der folgenden Tabelle vervollständigt werden. Testsequenz 1st 2nd 3rd ...... n+1th Kumulant Amplitude (kA) des Widerstandslichtbogens des Prototyps (Produkt im Test) 0 Kumulative Lichtbogenwiderstandsenergie ΣI2*tarc 0 Lichtbogenwiderstand (kA) * Anzahl der Widerstände 0 Gültige Kontaktverschiebung L (mm) Kumulativer Kontaktwiderstand Raccu (µΩ*mm) Mittlerer Kontaktwiderstand Rave (µΩ/mm) Before and after the arcing test and during each test interval, the dynamic resistance of the arcing contacts of the circuit breaker is measured; the characteristic parameters of the arcing contact in the discharge state are recorded; the arcing resistance of the arcing contacts is evaluated, completing the records in the following table. test sequence 1 pc 2 nd 3 approx ...... n+1 th cumulant Prototype resistance arc amplitude (kA) (product under test) 0 Cumulative arc resistance energy ΣI 2 *t arc 0 Arc resistance (kA) * number of resistors 0 Valid contact displacement L (mm) Cumulative contact resistance R accu (µΩ*mm) Mean contact resistance R ave (µΩ/mm)

Wenn die gültige Kontaktverschiebung L der Lichtbogenkontakte in dem Bereich von 0 - 5 mm liegt, nimmt der mittlere Kontaktwiderstand mit dem Anstieg der gültigen Kontaktverschiebung rapide ab. Nachdem die Kontaktverschiebung größer als 5 mm ist, ist die Änderung des mittleren Kontaktwiderstands in der Regel allmählich stabil.When the valid contact displacement L of the arcing contacts is in the range of 0 - 5 mm, the average contact resistance decreases rapidly as the valid contact displacement increases. After the contact displacement is greater than 5mm, the average contact resistance change is generally gradually stable.

Vor und nach dem Lichtbogenwiderstandstest sollten die Änderungen in der Länge und Breite der Lichtbogenkontakte aufgezeichnet werden.Before and after the arc resistance test, the changes in the length and width of the arcing contacts should be recorded.

Der getestete Prototyp wird zerlegt, um die Schaltermaße und die Komponentengewichte der bewegenden Lichtkontakte und der statischen Lichtkontakte zu messen. Gewichtsänderung vor und nach dem Test (g) Statischer Lichtbogenkontakt Beweglicher Lichtbogenkontakt Gewichtsänderung der beweglichen und statischen Lichtbogenkontakte Vollständige Veränderung von zwei Schaltern Vor dem Test Nach dem Test Änderungswert Vor dem Test Nach dem Test Änderungswert Prototyp Schalter A Schalter B Dimensionsänderungen der Lichtkontakte vor und nach dem Test (g) Statischer Lichtbogenkontakt Beweglicher Lichtbogenkontakt Änderungswert der beweglichen und statischen Lichtbogenkontakte Vor dem Test Nach dem Test Änderungswert Vor dem Test Nach dem Test Änderungswert Prototype Länge Schalter A Schalter B Durchmesser Schalter A Schalter B The tested prototype is disassembled to measure the switch dimensions and the component weights of the moving light contacts and the static light contacts. Weight change before and after the test (g) Static arcing contact Moving arcing contact Change in weight of moving and static arcing contacts Complete change of two switches Before the test After the test change value Before the test After the test change value prototype Switch A switch B Dimensional changes of the light contacts before and after the test (g) Static arcing contact Moving arcing contact Change value of the moving and static arcing contacts Before the test After the test change value Before the test After the test change value prototype length Switch A Switch B diameter Switch A Switch B

Unter anderem ist ein Verfahren zum Evaluieren des Entladungszustands der Kontakte in der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters in 3 gezeigt und umfasst die folgenden Schritte.Among other things, a method for evaluating the discharge state of the contacts in the arc quenching chamber of the circuit breaker in 3 shown and includes the following steps.

In dem ersten Schritt extrahiert ein Nutzer charakteristische Parameter der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters durch eine Technologie zum Testen eines dynamischen Widerstands und gibt diese in ein Evaluierungssystem ein. Die Eingabedaten umfassen:

  1. 1) zu evaluierende Parameterinformationen des Leistungsschalters: eine Planungsnummer der Leistungsschalter, eine Phasendifferenz, ein Spannungslevel, ein Leistungsschaltermodell, ein Hersteller, eine Inbetriebnahmezeit;
  2. 2) initiale charakteristische Parameter dieses Modells des Leistungsschalters:
    • eine gültige Kontaktverschiebung der Lichtbogenkontakte L (mm); ein kumulativer Kontaktwiderstand der Lichtbogenkontakte Raccu (µΩ * mm); ein mittlerer Kontaktwiderstand der Lichtbogenkontakte Rave (µΩ/mm); und
  3. 3) charakteristische Parameter des in einem aktuellen Zustand zu bewertenden Leistungsschalters: eine gültige Kontaktverschiebung L (mm) der Lichtbogenkontakte; eine kumulativer Kontaktwiderstand Raccu (µΩ * mm) der Lichtbogenkontakte; ein mittlerer Kontaktwiderstand Rave (µΩ/mm) der Lichtbogenkontakte.
In the first step, a user extracts arc quenching chamber characteristic parameters of the circuit breaker by dynamic resistance testing technology and inputs them into an evaluation system. The input data includes:
  1. 1) parameter information of the circuit breaker to be evaluated: a planning number of the circuit breakers, a phase difference, a voltage level, a circuit breaker model, a manufacturer, a commissioning time;
  2. 2) initial characteristic parameters of this circuit breaker model:
    • a valid contact displacement of the arcing contacts L (mm); a cumulative contact resistance of the arcing contacts R accu (µΩ * mm); an average contact resistance of the arcing contacts R ave (µΩ/mm); and
  3. 3) characteristic parameters of the circuit breaker to be evaluated in a current state: a valid contact displacement L (mm) of the arcing contacts; a cumulative contact resistance R accu (µΩ * mm) of the arcing contacts; an average contact resistance R ave (µΩ/mm) of the arcing contacts.

In dem zweiten Schritt: basierend auf der Datenbank (einer kumulativen Energieentladungsfingerabdruckdatenbank; einer Datenbank zur Korrelation von kontaktcharakteristischen Parametern; einer Expertendatenbank für Kontaktentladungszustände) wird eine umfassende Evaluierung der charakteristischen Parameter des zu evaluierenden Leistungsschalters in einem initialen und aktuellen Zustand durchgeführt, der in dem ersten Schritt eingegeben werden; und es werden quantitative Differenzwerte der kumulativen und Öffungs-Schließ-Energie und eine charakteristische Mengenkorrelationskurve erhalten, die dem aktuellen Entladungszustand der Lichtbogenkontakte entspricht.In the second step: based on the database (a cumulative energy discharge fingerprint database; a contact characteristic parameter correlation database; an expert database for contact discharge states) a comprehensive evaluation of the characteristic parameters of the circuit breaker to be evaluated is carried out in an initial and current state, which is defined in the first step to be entered; and quantitative difference values of cumulative and opening-closing energy and a quantity correlation characteristic curve corresponding to the current discharge state of the arcing contacts are obtained.

In dem dritten Schritt werden basierend auf den Ergebnissen der umfassenden Analyse im zweiten Schritt die charakteristischen Parameter berechnet; und das Intervall eines Verhältnisses der gültigen Kontaktverschiebung der Lichtbogenkontakte des Leistungsschalters zu der initialen gültigen Kontaktverschiebung wird ermittelt.In the third step, based on the results of the comprehensive analysis in the second step, the characteristic parameters are calculated; and determining the interval of a ratio of the valid contact displacement of the arcing contacts of the circuit breaker to the initial valid contact displacement.

In dem vierten Schritt wird der aktuelle Zustand der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters evaluiert. Wenn das Verhältnis der gültigen Kontaktverschiebung der Lichtbogenkontakte zur initialen gültigen Kontaktverschiebung innerhalb des Bereichs von 80 - 100% liegt, wird ein normaler Entladungszustand angegeben; wenn das Verhältnis innerhalb des Bereichs von 60 - 80% liegt, wird ein leichter Entladungszustand angegeben; wenn das Verhältnis innerhalb des Bereichs von 40 - 60% liegt, wird ein mittlerer Entladungszustand angegeben; wenn das Verhältnis innerhalb des Bereichs von 20 - 40% liegt, wird ein starker Entladungszustand angegeben; und wenn das Verhältnis innerhalb des Bereichs von <20% liegt, wird ein abnormaler Zustand angegeben.In the fourth step, the current state of the arc quenching chamber of the circuit breaker is evaluated. If the ratio of the valid contact displacement of the arcing contacts to the initial valid contact displacement is within the range of 80 - 100%, a normal discharge condition is declared; when the ratio is within the range of 60 - 80%, a slight discharge state is indicated; when the ratio is within the range of 40 - 60%, an intermediate discharge state is indicated; when the ratio is within the range of 20 - 40%, a severe discharge state is indicated; and if the ratio is within the range of <20%, an abnormal condition is indicated.

Während des internen Lichtbogentests für den Leistungsschalter werden die Erzeugung, das Wachstum und andere Entwicklungstrends von verschiedenen charakteristischen Komponenten des SF6-Gases in der Lichtbogenlöschkammer aufgezeichnet. Diese Daten können als eine wichtige Wartungsgrundlage für den Betrieb dieses Leistungsschaltermodells und auch als ein wichtiger Indikator für die Evaluierung der Schaltentladung des Leistungsschalters verwendet werden.During the circuit breaker internal arc test, the generation, growth and other development trends of various characteristic components of the SF 6 gas in the arc quenching chamber are recorded. This data can serve as an important maintenance basis for the operation of this circuit breaker model and also as an important indicator for evaluating circuit breaker switching discharge.

Für die Überwachung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des getesteten Leistungsschalters kann ein konventioneller Geschwindigkeitssensor verwendet werden und wird an einem Kurbelarm eines Operationsmechanismus des Leistungsschalters angebracht. Wenn der getestete Leistungsschalter T0 öffnet und schließt, werden die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit V, die Zeit t und der Aktionsweg I für charakteristische Parameter in Echtzeit zur umfassenden Verarbeitung an die umfassende Überwachungsvorrichtung übermittelt.A conventional speed sensor can be used for monitoring the opening and closing speed of the circuit breaker under test and is attached to a crank arm of an operating mechanism of the circuit breaker. When the circuit breaker T0 under test opens and closes, the opening and closing speed V, time t and action path I for characteristic parameters are transmitted in real time to the comprehensive monitoring device for comprehensive processing.

Während des Tests zur Widerstandsfähigkeit des getesteten Leistungsschalters T0 gegen interne Lichtbögen werden die Lichtbogenkontakte kontinuierlich durch den Lichtbogen tarc entladen und der Temperaturanstieg des Lichtbogens strahlt thermisch über ein Isoliergas zu dem Isoliermantel der Lichtbogenlöschkammer, was dazu führt, dass die Oberfläche der Lichtbogenlöschkammer eine Temperaturanstiegsänderung von mehreren K erfährt. Deshalb überwacht eine Infrarotüberwachungsvorrichtung basierend auf einer Infrarotstrahlungstemperaturmessungstechnik die Temperaturanstiegsänderung des Isoliermantels der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters in Echtzeit und übermittelt Daten an die umfassende Überwachungsvorrichtung für charakteristische Parameter zur umfassenden Analyse und Evaluierung. In einem Typentest werden die Temperaturanstiegstestdaten eine wichtige Grundlage für eine Zustandsbewertung nach Betrieb sein.During the internal arc resistance test of the tested circuit breaker T0, the arcing contacts are continuously discharged by the arc t arc and the temperature rise of the arc thermally radiates through an insulating gas to the insulating jacket of the arc quenching chamber, causing the surface of the arc quenching chamber to experience a temperature rise change of learns several K. Therefore, an infrared monitor based on an infrared radiation temperature measurement technique monitors the temperature rise change of the insulating jacket of the arc quenching chamber of the circuit breaker in real time, and transmits data to the comprehensive characteristic parameter monitor for comprehensive analysis and evaluation. In a type test, the temperature rise test data will be an important basis for post-operational condition assessment.

Der Leistungsschalter wird wie insbesondere in 4 gezeigt mit zwei Lichtbogenlöschkammern und mit sechs Temperaturmesspunkten für jede Löschkammer bereitgestellt, nämlich linken, mittleren und rechten Punkten an jeder der unteren und oberen Schichten.The circuit breaker is used as in particular in 4 shown with two arc chutes and provided with six temperature measurement points for each chute, namely left, middle and right points on each of the bottom and top layers.

Nach einer Temperaturmessung werden die Temperaturanstiegsdaten (K) wie folgt aufgezeichnet: Seiten für Temperaturmessung Obere Schicht (Temperaturanstieg T2 K) Untere Schicht (Temperaturanstieg T2 K) Durchschnittswert T1 Links Mitte Rechts Links Mitte Rechts Lichtbogenlöschkammer 1 Lichtbogenlöschkammer 2 After a temperature measurement, the temperature rise data (K) is recorded as follows: Temperature measurement pages Upper layer (temperature rise T2 K) Lower layer (temperature rise T2 K) Average value T1 Left center Right Left center Right arc quenching chamber 1 arc quenching chamber 2

Ein Temperaturanstiegsbewertungsablauf ist in 5 gezeigt und umfasst das Folgende:

  1. 1. Während des Lichtbogenwiderstandsfähigkeitstests unterliegt die Temperatur des Isoliermantels jeder Lichtbogenlöschkammer einer Infrarotüberwachung; der Temperaturanstiegstest wird gemäß dem Grundsatz durchgeführt, bei dem linke, mittlere und rechte Punkte an jeder der oberen und unteren Schichten angeordnet sind, wobei der Temperaturanstieg an jedem Punkt als T2 aufgezeichnet wird; die Temperaturanstiege der zerstreuten Punkte in der Lichtbogenlöschkammer unterliegen einem Variantwurzelprozess, um einen mittleren Wert T1 zu erhalten.
  2. 2. Es wird ermittelt, ob der Temperaturanstieg der lokal überhitzten Lichtbogenlöschräume den mittleren Wert T1 max überschreitet. Falls nein, ist ein normales Evaluierungsergebnis gegeben, und falls ja, wird die nächste Bewertung durchgeführt.
  3. 3. Gemäß dem Temperaturanstieg eines stromführenden Leiters unter der normalen Lichtbogenwiderstandsfähigkeit, wird der Temperaturanstieg des Isoliermantels umgekehrt berechnet, um den berechneten Temperaturanstieg des stromführenden Leiters zu erhalten.
  4. 4. Es wird ermittelt, ob die Testwerte der verstreuten Punkte auf dem Mantel der Lichtbogenlöschkammern einen ersten Grenzwert T2 max1 überschreiten. Falls ja, wird bewertet, dass der stromführende Leiter der Lichtbogenlöschkammer einen abnormalen Kontakt erfährt; und falls nein, wird die nächste Bewertung durchgeführt.
  5. 5. Es wird ermittelt, ob die Testwerte der verstreuten Punkte auf dem Mantel der Lichtbogenlöschkammern einen ersten Grenzwert T2 max2 überschreiten. Falls ja, wird ermittelt, dass der stromführende Leiter der Lichtbogenlöschkammer einen Achtungswert erreicht und dass andere Hilfsbewertungsmittel angepasst werden sollten; und falls nein, wird die Temperaturanstiegsbewertung beendet. Gemäß den durch den Test geforderten Werten werden n-mal Tests zur Widerstandsfähigkeit gegen interne Lichtbögen durchgeführt. Während dem Test sollte der getestete Leistungsschalter T0 keine signifikanten externen Effekte zeigen, d.h. das getestete Objekt sollte nicht explodieren; und keine Löcher oder Risse, die andeuten, dass die Anforderungen zur Widerstandsfähigkeit gegen interne Lichtbögen erfüllt sind, sollten am Gehäuse erzeugt werden.
A temperature rise judgment procedure is in 5 shown and includes the following:
  1. 1. During the arc resistance test, the temperature of the insulating jacket of each arc chute is subject to infrared monitoring; the temperature rise test is conducted according to the principle that left, middle and right points are arranged on each of the upper and lower layers, and the temperature rise at each point is recorded as T2; the temperature rises of the diffused points in the arc quenching chamber undergo a variant root process to obtain an average value T1.
  2. 2. It is determined whether the temperature rise in the locally overheated arc quenching chambers exceeds the mean value T1 max. If no, a normal evaluation result is given, and if yes, the next evaluation is performed.
  3. 3. According to the temperature rise of a live conductor under the normal arc resistance, the temperature rise of the insulating sheath is calculated inversely to obtain the calculated temperature rise of the live conductor.
  4. 4. It is determined whether the test values of the scattered points on the shell of the arc chutes exceed a first limit value T2 max1. If yes, it is judged that the current-carrying conductor of the arc-extinguishing chute experiences an abnormal contact; and if no, the next evaluation is performed.
  5. 5. It is determined whether the test values of the scattered points on the shell of the arc chutes exceed a first limit value T2 max2. If so, it is determined that the current-carrying conductor of the arc chute is reaching a caution level and that other auxiliary means of assessment should be adjusted; and if no, the temperature rise judgment is ended. Internal arcing resistance tests are performed n times according to the values required by the test. During the test, the tested circuit breaker T0 should not have any significant external no effects, ie the tested object should not explode; and no holes or tears indicating that internal arc resistance requirements are met should be created on the housing.

Die mechanische Zuverlässigkeit kann auf eine folgende Weise verifiziert werden.The mechanical reliability can be verified in the following way.

Aufgrund der Besonderheit der Position in dem Gleichstromsystem muss der HSS eine extrem hohe mechanische Zuverlässigkeit aufweisen und darf keine mechanischen Defekte wie beispielsweise ein Verweigerungsverhalten, ein Fehlverhalten und einen Stau während des Betriebs aufweisen. Nach Abschluss von 10.000 mechanischen Schließ- und Öffnungsvorgängen eines normalen mechanischen Leistungslevels M2 entsprechend einem Standard, sollte ein mechanischer Grenzbedingungstest hinzugefügt werden. Eine mechanische Zuverlässigkeitsverifikation bei Grenzgeschwindigkeiten ist nachstehend jeweils für einen Leistungsschalter mit federgetriebenem Mechanismus und mit einem hydraulischen Mechanismus (einschließlich einer hydraulischen Tellerfeder) dargestellt. Nach Abschluss der Vorgänge unter den Testbedingungen in der nachstehenden Tabelle treten in dem Leistungsschalter keine Fehler wie beispielsweise ein Verweigerungsverhalten, ein Fehlverhalten und Stau auf und in dem hydraulischen Mechanismus tritt kein Ölverlust, keine häufige Druckbeaufschlagung und keine unmögliche Druckbildung auf und der Test ist bestanden.Due to the peculiarity of the position in the DC system, the HSS must have extremely high mechanical reliability and must not have mechanical defects such as refusal behavior, misbehavior and jamming during operation. After completing 10,000 mechanical closing and opening operations of a normal M2 mechanical performance level according to a standard, a mechanical limit condition test should be added. Mechanical reliability verification at limit speeds is presented below for a circuit breaker with a spring operated mechanism and with a hydraulic mechanism (including a hydraulic disc spring), respectively. After completing the operations under the test conditions in the table below, the circuit breaker has no failures such as refusal behavior, failure behavior and jamming, and the hydraulic mechanism has no oil leakage, frequent pressurization and impossible pressurization, and the test is passed.

1. Leistungsschalter mit federgetriebenem Mechanismus1. Circuit breaker with spring operated mechanism

In dem Bereich des Schaltens und der Einschaltgeschwindigkeit von Versorgungsgeräten werden eine mechanische Betriebsleistung der Geräte unter einem maximalen Schalt- und Einschaltgeschwindigkeit und einer minimalen Schalt- und Einschaltgeschwindigkeit verifiziert (nicht weniger als jeweils 500 mal). Während des Tests sollte kein abnormales Verhalten auftreten. Nach dem Test sollte das getestete Objekt auf einen abnormalen Schaden geprüft werden. Testbedingung Anforderung an Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit Höchste Schließgeschwindigkeit + Niedrigste Öffnungsgeschwindigkeit Höchste Schließgeschwindigkeit + Höchste Öffnungsgeschwindigkeit Niedrigste Schließgeschwindigkeit + Niedrigste Öffnungsgesshwindigkeit Niedrigste Schließgeschwindigkeit + Höchste Öffnungsgeschwindigkeit Anzahl Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 In the field of switching and turn-on speed of supply devices, mechanical operating performance of the devices under a maximum switching and turn-on speed and a minimum switching and turn-on speed are verified (not less than 500 times each). No abnormal behavior should occur during the test. After the test, the tested object should be checked for any abnormal damage. test condition Closing and opening speed requirement Highest closing speed + lowest opening speed Highest closing speed + Highest opening speed Lowest closing speed + Lowest opening speed Lowest closing speed + Highest opening speed Quantity No less than 500 No less than 500 No less than 500 No less than 500

2. Leistungsschalter mit hydraulischem Mechanismus (einschließlich hydraulischer Tellerfeder)2. Circuit breaker with hydraulic mechanism (including hydraulic disc spring)

Bei mechanischen Vorgängen bei Grenzöffnungs- und Grenzschließgeschwindigkeiten und unter einem Nennöldruck wird ein Drosselventil des hydraulischen Mechanismus so eingestellt, dass die Öffnungsgeschwindigkeit und Schließgeschwindigkeit jeweils Ober- und Untergrenzen erreicht. Nach der Kombination wird ein mechanischer Grenzgeschwindigkeitsvorgang durchgeführt, um die Zuverlässigkeit des mechanischen Vorgangs zu verifizieren. Variationsbereiche der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten sollten vor und nach dem Test aufgezeichnet und verglichen werden. Testbedingung Anforderung an Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit unter einem Nennöldruck m/s Höchste Schließgeschwindigkeit + Niedrigste Öffnungsgeschwindigkeit (3.8+7.7) Höchste Schließgeschwindigkeit + Höchste Öffnungsgeschwindigkeit (3.8+8.5) Niedrigste Schließgeschwindigkeit + Niedrigste Öffnungsgeschwindigkeit (3.2+7.7) Niedrigste Schließgeschwindigkeit + Höchste Öffnungsgeschwindigkeit (3.2+8.5) Anzahl Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 Nicht weniger als 500 In mechanical operations at limit opening and closing speeds and under a rated oil pressure, a throttle valve of the hydraulic mechanism is adjusted so that the opening speed and closing speed reach upper and lower limits, respectively. After the combination, a mechanical speed limit process is performed to verify the reliability of the mechanical process. Ranges of variation in opening and closing speeds should be recorded and compared before and after the test. test condition Requirement for closing and opening speed under a nominal oil pressure m/s Highest closing speed + lowest opening speed (3.8+7.7) Highest closing speed + Highest opening speed (3.8+8.5) Lowest closing speed + Lowest opening speed (3.2+7.7) Lowest closing speed + Highest opening speed (3.2+8.5) Quantity No less than 500 No less than 500 No less than 500 No less than 500

Der Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens umfasst hauptsächlich zwei Schritte, nämlich einen Schritt eines Konstruierens einer Testschleife und einen Schritt eines Durchführens von Testoperationen auf der Testschleife.The DC no-load current switching detection test mainly includes two steps, namely a step of constructing a test loop and a step of performing test operations on the test loop.

Wie in 6 gezeigt, umfasst die Testschleife einen ersten Hilfsleistungsschalter AB1, einen zweiten Hilfsleistungsschalter AB2, eine Kondensatorbank C, einen Widerstand R, ein Amperemeter A, ein erstes Voltmeter V1, ein zweites Voltmeter V2 und einen Gleichstrom-Hochspannungs-Generator DC.As in 6 shown, the test loop comprises a first auxiliary power switch AB1, a second auxiliary power switch AB2, a capacitor bank C, a resistor R, an ammeter A, a first voltmeter V1, a second voltmeter V2 and a direct current high-voltage generator DC.

Der Gleichstrom-Hochspannungs-Generator CC, der zweite Hilfsleistungsschalter AB2 und die Kondensatorbank C sind in Reihe verbunden, um eine Schleife zu bilden. Die Kondensatorbank C, der Widerstand R und das zweite Voltmeter V2 sind in Reihe verbunden, um eine Schleife zu bilden. Ein Ende des ersten Hilfsleistungsschalters AB1 ist mit dem Widerstand R verbunden und ein anderes Ende ist mit einem Ende des getesteten Leistungsschalters T0 verbunden. Ein Ende des ersten Voltmeters V1 ist mit einer Leitung zwischen dem ersten Hilfsleistungsschalter AB1 und dem getesteten Leistungsschalter T0 verbunden und ein anderes Ende ist mit einer Leitung verbunden, mit der das zweite Voltmeter V2 und die Kondensatorbank C verbunden sind. Ein Ende des Amperemeters A ist mit dem anderen Ende des getesteten Leistungsschalters T0 verbunden und ein anderes Ende des Amperemeters A ist geerdet und mit einer Leitung verbunden, mit der das zweite Voltmeter V2 und die Kondensatorbank C verbunden sind.The DC high voltage generator CC, the second auxiliary power switch AB2 and the capacitor bank C are connected in series to form a loop. The capacitor bank C, resistor R and the second voltmeter V2 are connected in series to form a loop. One end of the first auxiliary circuit breaker AB1 is connected to the resistor R and another end is connected to one end of the circuit breaker under test T0. One end of the first voltmeter V1 is connected to a line between the first auxiliary circuit breaker AB1 and the circuit breaker under test T0 and another end is connected to a line to which the second voltmeter V2 and the capacitor bank C are connected. One end of the ammeter A is connected to the other end of the tested circuit breaker T0 and another end of the ammeter A is grounded and connected to a line to which the second voltmeter V2 and the capacitor bank C are connected.

In einem Initialzustand befinden sich der erste Hilfsleistungsschalter AB1 und der zweite Hilfsleistungsschalter AB2 in einem offenen Zustand, der getestete Leistungsschalter T0 befindet sich in einem geschlossenen Zustand und der Gleichstrom-Hochspannungs-Generator DC kann eine Gleichstrom-Hochspannung für die Kondensator C zu einem bestimmten Wert ausgeben.In an initial state, the first auxiliary circuit breaker AB1 and the second auxiliary circuit breaker AB2 are in an open state, the circuit breaker T0 under test is in a closed state, and the direct current high voltage generator DC can generate a direct current high voltage for the capacitor C to a certain value output.

Insbesondere wenn die Schleife des Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters zum Testen eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens getestet wird, sind die folgenden Schritte enthalten.In particular, when testing the DC high-speed switch loop for testing DC no-load current switching, the following steps are included.

1) Konfiguration von Parametern für die Testschleife1) Configuration of parameters for the test loop

Der Widerstand R=U/I wird entsprechend einem Schaltgleichstrom I und einer Erholungsspannung U eines Testobjekts erhalten.The resistance R=U/I is obtained according to a switching DC current I and a recovery voltage U of a test object.

Die Kondensatorbank wird konfiguriert und eine Kapazität C der Kondensatorbank und ein interner Widerstand Rc der Kondensatorbank werden hauptsächlich bestimmt. Nachdem die Kondensatorbank geladen ist, wird eine Gleichstromschleife unter Verwendung einer vorgeladenen Kondensatorbank und einer Widerstandslast gebildet; deshalb können die Kondensatorparameter gemäß der folgenden Formel erhalten werden: I = ( U + I R C ) ω C .

Figure DE112019006961T5_0001
The capacitor bank is configured, and a capacitance C of the capacitor bank and an internal resistance Rc of the capacitor bank are mainly determined. After the capacitor bank is charged, a DC loop is formed using a pre-charged capacitor bank and a resistive load; therefore the capacitor parameters can be obtained according to the following formula: I = ( u + I R C ) ω C .
Figure DE112019006961T5_0001

Die Hilfsleistungsschalter AB2 und die Hilfsleistungsschalter AB1 koordinieren sich in einem Operationsintervall T1, der Hilfsleistungsschalter AB1 und der getestete Leistungsschalter T0 koordinieren sich in einem Operationsintervall T2, was verlangt wird, damit die Zeit t nicht überschritten wird, wenn der Strom auf I abfällt, nachdem die Testschleife eingeschaltet wurde, und andernfalls ein Strom zum Schalten des getesteten Leistungsschalters kleiner als der geforderte Wert I ist, was insbesondere durch eine Gesamtzeitkonstante ermittelt wird und insbesondere aus der folgenden Formel erhalten werden kann: t = R C L n ( U + I R C I R C ) ,

Figure DE112019006961T5_0002
wobei Ln ein Logarithmus einer natürlichen Konstante ist.The auxiliary circuit breakers AB2 and the auxiliary circuit breakers AB1 coordinate in an operation interval T1, the auxiliary circuit breaker AB1 and the tested circuit breaker T0 coordinate in an operation interval T2, which is required so that the time t is not exceeded when the current falls to I after the Test loop has been switched on, and otherwise a current for switching the circuit breaker under test is less than the required value I, which is determined in particular by a total time constant and can be obtained in particular from the following formula: t = R C L n ( u + I R C I R C ) ,
Figure DE112019006961T5_0002
where Ln is a logarithm of a natural constant.

Die Bereiche des Amperemeters A und der Spannungslevel des Voltmeters V1 und V2 müssen größer sein als ein geforderter Testwert.The ranges of the ammeter A and the voltage levels of the voltmeters V1 and V2 must be greater than a required test value.

2) Energiespeicherung für die Kondensatorbank2) Energy storage for the capacitor bank

Der Hilfsleistungsschalter AB2 ist geschlossen, die Kondensatorbank ist durch den Gleichstrom-Hochspannungs-Generator DC für eine Energiespeicherung geladen und der Hilfsleistungsschalter AB2 ist geöffnet, nachdem die Energiespeicherung einen Wert über U + IRc erreicht.Auxiliary power switch AB2 is closed, capacitor bank is charged by DC high voltage generator DC for energy storage, and auxiliary power switch AB2 is open after energy storage reaches a value above U+IRc.

3) Entladung der Kondensatorbank3) Discharge of the capacitor bank

Der Hilfsleistungsschalter AB1 ist nach einer Verzögerung des Operationsintervalls T1 geschlossen, die Testschleife ist eingeschaltet, der Strom der Schleife fällt unter dem Einfluss einer RC-Schaltung bis zu einem gewissen Grad und vor dem Abfall auf den Teststrom I wird der getestete Leistungsschalter T0 nach einer Verzögerung des Operationsintervalls T2 geöffnet.The auxiliary circuit breaker AB1 is closed after a delay of the operation interval T1, the test loop is turned on, the current of the loop falls to some extent under the influence of an RC circuit and before falling to the test current I, the tested circuit breaker becomes T0 after a delay of the operation interval T2.

4) Unterbrechung des Gleichstroms4) DC power interruption

Beim Öffnen des getesteten Leistungsschalters T0 wird an einem Schalterbruch ein Gleichstromlichtbogen erzeugt, wobei der Gleichstromlichtbogen einem dynamischen Widerstand entspricht; im Laufe des Öffnungsvorgangs wird eine Distanz zwischen beweglichen und statischen Lichtbogenkontakten schrittweise vergrößert, der Widerstand des Gleichstromlichtbogens wird schrittweise erhöht, eine Spannung an beiden Enden des Schalters wird schrittweise erhöht und der Strom der Schleife wird schrittweise reduziert. Wenn der Strom bis zu einem gewissen Grad reduziert ist, erlischt der Lichtbogen, da es schwierig ist, ein Brennen des Lichtbogens aufrechtzuerhalten. Die Lichtbogenzeit T3 wird zu diesem Zeitpunkt aufgezeichnet. Ein Produkt aus der Lichtbogenzeit T3 und einer mittleren Schaltgeschwindigkeit v des Leistungsschalters muss kleiner sein als eine Konstruktionssöffnungsdistanz L der Kontakte und andernfalls stoppt die Öffnungsbewegung und es ist unmöglich, den Gleichstromlichtbogen auszulöschen, was zu einem Fehlschlag des Schaltens führt.When opening the tested circuit breaker T0, a DC arc is generated at a switch break, the DC arc corresponding to a dynamic resistance; in the course of the opening operation, a distance between moving and static arcing contacts is gradually increased, the resistance of the DC arc is gradually increased, a voltage at both ends of the switch is gradually increased, and the current of the loop is gradually reduced. When the current is reduced to a certain extent, the arc is extinguished because it is difficult to keep the arc burning. The arcing time T3 is recorded at this time. A product of the arcing time T3 and an average switching speed v of the circuit breaker must be smaller than a design opening distance L of the contacts, otherwise the opening movement stops and it is impossible to extinguish the DC arc, resulting in switching failure.

5) Testkriterium5) test criterion

Die Schleife wird durch einen Schleifenhilfsschalter eingeschaltet, wenn ein Initialzustand des getesteten Leistungsschalters in einer geschlossenen Position ist, dann wird der getestete Leistungsschalter T0 bei einer Durchflusszeit T2 geöffnet und der Teststrom I wird normalerweise durch den getesteten Leistungsschalter nach der Lichtbogenzeit T3 unterbrochen, so dass der Lichtbogenkontakt der Erholungsspannung U ohne schweren Ausfall standhält.The loop is switched on by a loop auxiliary switch when an initial state of the circuit breaker under test is in a closed position, then the circuit breaker under test T0 is opened at a flow time T2 and the test current I is normally interrupted through the circuit breaker under test after the arcing time T3, so that the arcing contact withstands the recovery voltage U without severe failure.

Es werden jeweils zehn Tests für positive und negative Polaritäten durchgeführt.Ten tests each are performed for positive and negative polarities.

Eine Unterbrechung des Gleichstrom-Leerlaufstroms mit positiver und negativer Polarität wird eine bestimmte Anzahl m-mal durch den getesteten Leistungsschalter absolviert, und es wird festgestellt, dass der Test erfolgreich ist.An interruption of the DC no-load current with positive and negative polarity is completed a certain number m times by the circuit breaker under test and it is determined that the test is successful.

Bei dem Test zur Erfassung einer externen Isolationsleistung kann das Testen und die Bestimmung durch den Entwurf einer trockenen Lichtbogendistanz und einer Kriechstromdistanz der externen Isolierung des Leistungsschalters sowie der Isolationsleistung der externen Isolation unter Feuchtigkeit, Verschmutzung oder Salzsprühnebel und anderen klimatischen Bedingungen durchgeführt werden.In the external insulation performance detection test, testing and determination can be carried out by designing a dry arcing distance and a creepage distance of the external insulation of the circuit breaker, and the insulation performance of the external insulation under moisture, pollution or salt spray and other climatic conditions.

Die obigen Ausführungsformen dienen lediglich der Illustration des technischen Konzepts und der Merkmale der vorliegenden Erfindung und sollen es dem Fachmann ermöglichen, den Inhalt der vorliegenden Offenbarung zu verstehen und entsprechend umzusetzen, ohne jedoch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Alle gleichwertigen Änderungen oder Modifikationen, die gemäß den wesentlichen Inhalten der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, sollten so ausgelegt werden, dass sie in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.The above embodiments are only intended to illustrate the technical concept and features of the present invention and to enable those skilled in the art to understand and apply the content of the present disclosure accordingly, without limiting the scope of the present invention. Any equivalent changes or modifications made in accordance with the gist of the present invention should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (6)

Verfahren zum Evaluieren einer umfassenden Leistung eines Gleichstrom-Hochgeschwindigkeitsschalters, umfassend: einen Test zur Erfassung einer Widerstandsleistung gegen interne Lichtbögen, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob eine Brandfestigkeit eines getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung einer externen Isolationsleistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob eine Isolationsgrenze des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob eine Schaltleistung des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; einen Test zur Erfassung einer mechanischen Leistung, der verwendet wird, um zu ermitteln, ob eine mechanische Zuverlässigkeit des getesteten Leistungsschalters Anforderungen erfüllt; ein Ermitteln, dass eine Leistungsevaluierung des getesteten Leistungsschalters fehlgeschlagen ist, wenn der Test zur Erfassung der internen Lichtbogenwiderstandsleistung, der Test zur Erfassung der externen Isolationsleistung, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und/oder der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung nicht bestanden wurden; und ein Evaluieren einer umfassenden Leistung des getesteten Leistungsschalters, um eine Leistungsbewertung durchzuführen, wenn der Test zur Erfassung der internen Lichtbogenwiderstandsleistung, der Test zur Erfassung der externen Isolationsleistung, der Test zur Erfassung des Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens und der Test zur Erfassung der mechanischen Leistung alle bestanden wurden.A method for evaluating an overall performance of a DC high-speed circuit breaker, comprising: an internal arcing resistance performance test used to determine whether a fire resistance of a tested circuit breaker meets requirements; an external isolation performance detection test used to determine whether an isolation limit of the tested circuit breaker meets requirements; a DC no-load current switching detection test used to determine whether a switching performance of the tested circuit breaker meets requirements; a mechanical performance test used to determine whether a mechanical reliability of the tested circuit breaker meets requirements; determining that a performance evaluation of the circuit breaker under test failed if the internal arc resistance performance test, the external insulation performance test, the DC no-load current switching test and/or the mechanical performance test have not been passed; and evaluating an overall performance of the circuit breaker under test to perform a performance evaluation when the internal arc resistance performance detection test, the external insulation performance detection test, the DC no-load current switching detection test, and the mechanical performance detection test all passed. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Test zur Erfassung einer internen Lichtbogenwiderstandsleistung umfasst: einen Schritt zum Konstruieren einer Testschleife, wobei die Testschleife eine Kurzschlussschleife, eine Gleichrichterschleife und eine Lichtbogenüberwachungsschleife umfasst, wobei die Kurzschlussschleife einen Kurzschluss-Hilfsleistungsschalter, eine Wechselstromquelle und einen Kurzschlusstransformator umfasst; die Wechselstromquelle, der Kurzschluss-Hilfsleistungsschalter und eine Primärspule des Kurzschlusstransformators in Reihe verbunden sind, um die Schleife zu bilden; die Gleichrichterschleife ein erstes Amperemeter, einen Gleichrichterventilblock, einen Reaktor, einen Gleichrichter-Hilfsleistungsschalter und einen strombegrenzenden Widerstand umfasst; der Gleichrichterventilblock mit einer Sekundärspule des Kurzschlusstransformators verbunden ist und das erste Amperemeter an einer Wicklung der Sekundärspule des Kurzschlusstransformators angebracht ist, die mit dem Gleichrichterventilblock verbunden ist; ein Ende des strombegrenzenden Widerstands mit einem Eingangsende des Gleichrichterventilblocks verbunden ist, und ein anderes Ende mit einem Ende des Gleichrichter-Hilfsleistungsschalters verbunden ist; und ein Ende des Reaktors mit einem Ausgangsende des Gleichrichterventilblocks verbunden ist; die Lichtbogenüberwachungsschleife ein erstes Voltmeter umfasst, ein zweites Voltmeter, ein zweites Amperemeter und ein umfassendes Überwachungsgerät für charakteristische Parameter; ein anderes Ende des Gleichrichter-Hilfsleistungsschalters konfiguriert ist, um mit einem getesteten Leistungsschalter verbunden zu sein; und das umfassende Überwachungsgerät für charakteristische Parameter konfiguriert ist, um eine Überwachung des getesteten Leistungsschalters durchzuführen, um für einen Test benötigte Parameter zu erhalten; ein Ende des zweiten Amperemeters mit einem anderen Ende des strombegrenzenden Widerstands verbunden ist und ein anderes Ende des zweiten Amperemeters mit dem getesteten Leistungsschalter verbunden und geerdet ist; ein Ende des ersten Voltmeters mit einer Leitung verbunden ist, in der das zweite Amperemeter und der getestete Leistungsschalter verbunden sind, und ein anderes Ende geerdet ist; ein Ende des zweiten Voltmeters mit einer Leitung verbunden ist, mit welcher der Gleichrichter-Hilfsleistungsschalter und der getestete Leistungsschalter verbunden sind, und ein anderes Ende geerdet ist; einen Schritt von Testoperationen, umfassend: einen Teilschritt zum Konfigurieren von Parametern für die Testschleife, umfassend: ein Anpassen eines Transformationsverhältnisses des Kurzschlusstransformators gemäß einem benötigten Wert eines Teststroms und einer Nennspannung eines Leistungsgenerators und anschließend ein Anpassen eines Trockentypreaktors in der Gleichrichtertestschleife, so dass ein Kurzschlussstrom einer Gleichstromamplitude Idc auf einer Seite des getesteten Leistungsschalters erzeugt werden kann; einen Teilschritt zum Erzeugen des Kurzschlussstroms, umfassend: ein Bringen des getesteten Leistungsschalters in eine geschlossene Position, bevor die Testschleife kurzgeschlossen wird; ein Schließen des Kurzschluss-Hilfsleistungsschalters, um die Schleife kurzzuschließen, nachdem der Test beginnt; ein Verstärken des Kurzschlussstroms zusammen mit einem Spulenwindungsverhältnis durch den Kurzschlusstransformator, um den von dem Test erforderten Kurzschlussstrom zu erzeugen; ein Eingeben des Kurzschlussstroms in den Gleichrichterventilblock der Gleichrichterschleife; und ein Aufzeichnen einer Stromamplitude in Echtzeit durch das erste Amperemeter; einen Teilschritt zum Gleichrichten, umfassend: ein Schließen des Gleichrichter-Hilfsleistungsschalters, nachdem der Wechselstrom-Kurzschlussstrom durch ein Konverterventil gleichgerichtet wird, um einen Gleichstrom auszugeben; und ein Anpassen des Gleichstroms durch den Trockentypreaktor und den strombegrenzenden Widerstand, um eine Stromamplitude Idc zu erzeugen, die die Testanforderungen erfüllt; einen Teilschritt zum Durchführen von Lichtbogentests und zur Zustandsüberwachung, umfassend: ein Steuern des getesteten Leistungsschalters in der Lichtbogenüberwachungsschleife, damit er geöffnet wird, nachdem ein Nenngleichstrom durch den getesteten Leistungsschalter fließt, um einen Gleichstromlichtbogen zwischen Lichtbogenkontakten zusammen mit einer schnellen relativen Öffnungsbewegung der Kontakte zu erzeugen; ein Zulassen, dass sich der Gleichstromlichtbogen weiterhin zwischen den Lichtbogenkontakten für eine Zeitspanne tac, die von dem Test gefordert wird, entlädt, nachdem die Kontakte an ihrem Platz geöffnet werden; ein Unterbrechen der Wechselstrom-Kurzschlussschleife durch den Kurzschluss-Hilfsleistungsschalter, um eine Energieversorgung an einer Leistungsquellenseite abzuschalten, so dass der Lichtbogen der Lichtbogenkontakte des getesteten Leistungsschalters T0 schrittweise geschwächt und schließlich gelöscht wird, wobei ein Test zu diesem Zeitpunkt beendet wird und n-Male Tests gemäß den Testanforderungen ausgeführt werden, wobei ein Testintervall auf einer Zeit basiert, die benötigt wird, damit eine Temperatur des getesteten Leistungsschalters zu einer Umgebungstemperatur zurückkehrt; während des Tests werden ein dynamischer Widerstand, eine Gaszusammensetzungsentwicklung, eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit und ein Infrarottemperaturanstieg einer Lichtbogenlöschkammer für den getesteten Leistungsschalter aufgezeichnet; und n ist eine positive ganze Zahl. procedure after claim 1 , wherein the test for detecting an internal arc resistance performance comprises: a step of constructing a test loop, the test loop comprising a short-circuit loop, a rectifier loop and an arc monitor loop, the short-circuit loop comprising a short-circuit auxiliary circuit breaker, an AC power source and a short-circuit transformer; the AC source, the short-circuit auxiliary circuit breaker and a primary coil of the short-circuit transformer are connected in series to form the loop; the rectifier loop comprises a first ammeter, a rectifier valve block, a reactor, a rectifier auxiliary circuit breaker and a current-limiting resistor; the rectifier valve block is connected to a secondary coil of the squirrel cage transformer and the first ammeter is attached to a winding of the secondary coil of the squirrel cage transformer that is connected to the rectifier valve block; one end of the current-limiting resistor is connected to an input end of the rectifier valve block, and another end is connected to an end of the rectifier auxiliary circuit breaker; and one end of the reactor is connected to an outlet end of the rectifier valve block; the arc monitoring loop comprises a first voltmeter, a second voltmeter, a second ammeter and a comprehensive characteristic parameter monitor; another end of the rectifier auxiliary circuit breaker is configured to be connected to a circuit breaker under test; and the comprehensive characteristic parameter monitor is configured to monitor the circuit breaker under test to obtain parameters required for a test; one end of the second ammeter is connected to another end of the current limiting resistor and another end of the second ammeter is connected to the circuit breaker under test and grounded; one end of the first voltmeter is connected to a line in which the second ammeter and the circuit breaker under test are connected and another end is grounded; one end of the second voltmeter is connected to a line to which the rectifier auxiliary circuit breaker and the circuit breaker under test are connected and another end is grounded; a step of test operations, comprising: a sub-step for configuring parameters for the test loop, comprising: adjusting a transformation ratio of the short-circuit transformer according to a required value of a test current and a rated voltage of a power generator, and then adjusting a dry-type reactor in the rectifier test loop so that a short-circuit current a direct current amplitude I dc can be generated on one side of the circuit breaker under test; a sub-step of generating the short-circuit current, comprising: placing the circuit breaker under test in a closed position before short-circuiting the test loop; closing the shorting auxiliary circuit breaker to short the loop after the test begins; amplifying the short circuit current along with a coil turns ratio through the short circuit transformer to produce the short circuit current required by the test; inputting the short-circuit current to the rectifier valve block of the rectifier loop; and recording a real-time current amplitude through the first ammeter; a rectifying sub-step comprising: closing the rectifier auxiliary circuit breaker after the AC short-circuit current is rectified by a converter valve to output a DC current; and adjusting the direct current through the dry-type reactor and the current-limiting resistor to produce a current amplitude I dc that meets the test requirements; a sub-step for performing arcing tests and condition monitoring, comprising: controlling the circuit breaker under test in the arcing monitoring loop to open after a nominal DC current flows through the circuit breaker under test to create a DC arc between arcing contacts together with a rapid relative opening movement of the contacts ; allowing the DC arc to continue to discharge between the arcing contacts for a period of time tac required by the test after the contacts are on be opened in their place; an interruption of the AC short-circuit loop by the short-circuit auxiliary circuit breaker to cut off a power supply on a power source side, so that the arcing of the arcing contacts of the tested circuit breaker T0 is gradually weakened and finally extinguished, one test is finished at this time and n times tests performed according to the test requirements, wherein a test interval is based on a time required for a temperature of the circuit breaker under test to return to an ambient temperature; during the test, dynamic resistance, gas composition evolution, opening and closing speed and infrared temperature rise of an arc quenching chamber for the tested circuit breaker are recorded; and n is a positive integer. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Lichtbogenüberwachungsschleife ferner das umfassende Überwachungsgerät für charakteristische Parameter umfasst, das dazu konfiguriert ist, eine Überwachung des getesteten Leistungsschalters durchzuführen, um die für den Test geforderten Parameter zu erhalten.procedure after claim 2 wherein the arcing monitor loop further comprises the comprehensive characteristic parameter monitor configured to monitor the circuit breaker under test to obtain the parameters required for the test. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Überwachung, dass das umfassende Überwachungsgerät für charakteristische Parameter dazu konfiguriert ist, sich auf den getesteten Leistungsschalter zu richten, umfasst: ein Überwachen von mechanischen Eigenschaften zum Erhalten einer Zeit-Kontakt-Geschwindigkeit und von Zeit-Kontakt-Kurven, wenn der getestete Leistungsschalter T0 schaltet; eine Infrarotüberwachung zum Erhalten einer Änderungssituation eines Oberflächentemperaturanstiegs der Lichtbogenlöschkammer, der verursacht wird, wenn der getestete Leistungsschalter thermischer Strahlung durch Lichtbögen ausgesetzt ist; und ein Überwachen einer Gaszusammensetzung, zum Erhalten eines SF6-Gaskomponentenerzeugungs- und -entwicklungsprozesses, wenn der getestete Leistungsschalter internen Lichtbögen ausgesetzt ist.procedure after claim 3 wherein monitoring that the comprehensive characteristic parameter monitor is configured to target the circuit breaker under test comprises: monitoring mechanical properties to obtain time-contact velocity and time-contact curves when the tested Circuit breaker T0 switches; an infrared monitor for obtaining a change situation of a surface temperature rise of the arc extinguishing chamber caused when the circuit breaker under test is exposed to thermal radiation by arcs; and monitoring a gas composition to obtain an SF6 gas component generation and evolution process when the circuit breaker under test is exposed to internal arcing. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Test zur Erfassung eines Gleichstrom-Leerlaufstrom-Schaltens umfasst: einen Schritt zum Konstruieren einer Testschleife, wobei die Testschleife einen ersten Hilfsleistungsschalter, einen zweiten Hilfsleistungsschalter, eine Kondensatorbank, einen Widerstand, ein Amperemeter, ein erstes Voltmeter, ein zweites Voltmeter und einen Gleichstrom-Hochspannungs-Generator umfasst, wobei der Gleichstrom-Hochspannungs-Generator, der zweite Hilfsleistungsschalter und die Kondensatorbank in Reihe verbunden sind, um eine Schleife zu bilden; die Kondensatorbank, der Widerstand und das zweite Voltmeter in Reihe verbunden sind, um eine Schleife zu bilden; ein Ende des ersten Hilfsleistungsschalters mit dem Widerstand verbunden ist und ein anderes Ende mit einem Ende des getesteten Leistungsschalter verbunden ist; ein Ende des ersten Voltmeters mit einer Leitung zwischen dem ersten Hilfsleistungsschalter und dem getesteten Hilfsleistungsschalter verbunden ist und ein anderes Ende mit einer Leitung verbunden ist, mit der das zweite Voltmeter und die Kondensatorbank verbunden sind; ein Ende des Amperemeters mit einem anderen Ende des getesteten Leistungsschalters verbunden ist und ein anderes Ende des Amperemeters geerdet und mit einer Leitung verbunden ist, mit der das zweite Voltmeter und die Kondensatorbank verbunden sind; einen Schritt von Testoperationen, umfassend: einen Teilschritt zum Konfigurieren von Parametern für die Testschleife, umfassend: ein Erhalten des Widerstands R=U/I entsprechend einem Schaltgleichstrom I und einer Erholungsspannung U eines Testobjekts; ein Konfigurieren der Kondensatorbank und ein hauptsächliches Ermitteln einer Kapazität C der Kondensatorbank und eines internen Widerstands Rc der Kondensatorbank, wobei der zweite Hilfsleistungsschalter und der erste Hilfsleistungsschalter sich in einem Operationsintervall T1 koordinieren, der zweite Hilfsleistungsschalter und der getestete Leistungsschalter sich in einem Operationsintervall T2 koordinieren, was gefordert ist, damit die Zeit T nicht überschritten wird, wenn der Strom auf I abfällt, nachdem die Testschleife eingeschaltet wird, und andernfalls ein Strom zum Schalten des getesteten Leistungsschalters kleiner als der benötigte Wert I ist; und Bereiche des Amperemeters und der Spannungslevel des ersten Voltmeters und des zweiten Voltmeters höher sein müssen als ein geforderter Testwert; ein Teilschritt zur Energiespeicherung für die Kondensatorbank, umfassend: ein Schließen des zweiten Hilfsleistungsschalters, ein Laden der Kondensatorbank für die Energiespeicherung durch den Gleichstrom-Hochspannungs-Generator und ein Öffnen des zweiten Hilfsleistungsschalters, nachdem er einen Wert über U + IRc erreicht; ein Teilschritt zum Entladen der Kondensatorbank, umfassend: ein Schließen des ersten Hilfsleistungsschalters nach einer Verzögerung des Operationsintervalls T1, ein Einschalten der Testschleife, ein Zulassen, dass der Strom der Schleife abfällt, und ein Öffnen des getesteten Leistungsschalters nach einer Verzögerung des Operationsintervalls T2 vor dem Abfall auf den Teststrom I; einen Teilschritt zum Unterbrechen eines Gleichstroms, umfassend: ein Erzeugen eines Gleichstromlichtbogens an einem Schalterbruch beim Öffnen des getesteten Leistungsschalters, wobei der Gleichstromlichtbogen äquivalent zu einem dynamischen Widerstand ist; im Laufe des Öffnungsvorgangs eine schrittweise Vergrößerung einer Distanz zwischen bewegbaren und statischen Lichtbogenkontakten, eine schrittweise Erhöhung eines Widerstands des Gleichstromlichtbogens, eine schrittweise Erhöhung einer Spannung an beiden Enden des Schalters und ein schrittweises Reduzieren des Stroms der Schleife; wenn der Strom um ein gewisses Maß reduziert ist, ein Auslöschen des Lichtbogens, da es schwer ist, ein Brennen des Lichtbogens aufrechtzuerhalten, und ein Aufzeichnen der Lichtbogenzeit T3 zu diesem Zeitpunkt; und ein Fordern, dass ein Produkt aus der Lichtbogenzeit T3 und einer mittleren Schaltgeschwindigkeit v des getesteten Leistungsschalters kleiner ist als eine Konstruktionsöffnungsdistanz L der Kontakte des getesteten Leistungsschalters, und andernfalls stoppt die Öffnungsbewegung und es ist unmöglich, den Gleichstromlichtbogen auszulöschen, was zu einem Fehlschlag des Schaltens führt; und ein Teilschritt eines Testkriteriums, umfassend: ein Einschalten der Schleife durch einen Schleifen-Hilfsschalter, wenn sich ein Initialzustand des getesteten Leistungsschalters in einer geschlossenen Position befindet, ein anschließendes Öffnen des getesteten Leistungsschalters zur Durchflusszeit T2 und normalerweise ein Unterbrechen des Teststroms I durch den getesteten Leistungsschalter nach der Lichtbogenzeit T3, so dass der Lichtbogenkontakt der Erholungsspannung ohne schweren Ausfall widersteht; und ein Absolvieren einer bestimmten Zahl von m Unterbrechungen des Gleichstrom-Leerlaufstroms mit positiven und negativen Polaritäten durch den getesteten Leistungsschalter und ein Ermitteln, dass der Test erfolgreich ist; wobei m eine positive ganze Zahl ist.procedure after claim 1 , wherein the test for detecting DC no-load current switching comprises: a step of constructing a test loop, the test loop having a first auxiliary power switch, a second auxiliary power switch, a capacitor bank, a resistor, an ammeter, a first voltmeter, a second voltmeter, and a A DC high voltage generator comprising, wherein the DC high voltage generator, the second auxiliary circuit breaker and the capacitor bank are connected in series to form a loop; the capacitor bank, resistor and second voltmeter are connected in series to form a loop; one end of the first auxiliary circuit breaker is connected to the resistor and another end is connected to one end of the circuit breaker under test; one end of the first voltmeter is connected to a line between the first auxiliary circuit breaker and the tested auxiliary circuit breaker and another end is connected to a line to which the second voltmeter and the capacitor bank are connected; one end of the ammeter is connected to another end of the circuit breaker under test and another end of the ammeter is grounded and connected to a line to which the second voltmeter and the capacitor bank are connected; a step of test operations, comprising: a sub-step for configuring parameters for the test loop, comprising: obtaining the resistance R=U/I corresponding to a switching direct current I and a recovery voltage U of a test object; configuring the capacitor bank and mainly determining a capacitance C of the capacitor bank and an internal resistance Rc of the capacitor bank, the second auxiliary circuit breaker and the first auxiliary circuit breaker coordinating in an operation interval T1, the second auxiliary circuit breaker and the tested circuit breaker coordinating in an operation interval T2, what is required so that the time T is not exceeded when the current falls to I after the test loop is switched on and otherwise a current for switching the circuit breaker under test is smaller than the required value I; and ranges of the ammeter and voltage levels of the first voltmeter and the second voltmeter must be higher than a required test value; an energy storage substep for the capacitor bank, comprising: closing the second auxiliary power switch, charging the energy storage capacitor bank by the DC high voltage generator, and opening the second auxiliary power switch after it reaches a value above U+IRc; a sub-step for discharging the capacitor bank, comprising: closing the first auxiliary circuit breaker after a delay of the operation interval T1, turning on the test loop, allowing the current of the loop to fall, and opening the circuit breaker under test after a delay of the operation interval T2 before drop to the test current I; a sub-step of interrupting a direct current, comprising: creating a direct current arc at a breaker break upon opening of the circuit breaker under test, the direct current arc being equivalent to a dynamic resistance; in the course of the opening operation, gradually increasing a distance between movable and static arcing contacts, gradually increasing a resistance of the DC arc, gradually increasing a voltage at both ends of the switch, and gradually reducing the current of the loop; when the current is reduced to some extent, extinguishing the arc because it is hard to keep burning the arc, and recording the arc time T3 at that time; and a requirement that a product of the arcing time T3 and an average switching speed v of the tested circuit breaker is smaller than a design opening distance L of the contacts of the tested circuit breaker, and otherwise the opening movement stops and it is impossible to extinguish the DC arc, resulting in a failure of the switching leads; and a sub-step of a test criterion comprising: turning on the loop by a loop auxiliary switch when an initial state of the circuit breaker under test is in a closed position, then opening the circuit breaker under test at flow time T2 and normally interrupting the test current I through the tested one circuit breaker after the arcing time T3, so that the arcing contact withstands the recovery voltage without severe failure; and the circuit breaker under test undergoing a specified number m of interruptions of open circuit DC current with positive and negative polarities and determining that the test is successful; where m is a positive integer. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Zeit t durch die folgende Formel berechnet wird: t = R C L n ( U + I R C I R C ) ,
Figure DE112019006961T5_0003
wobei Ln ein Logarithmus einer natürlichen Konstante ist.
procedure after claim 5 , where the time t is calculated by the following formula: t = R C L n ( u + I R C I R C ) ,
Figure DE112019006961T5_0003
where Ln is a logarithm of a natural constant.
DE112019006961.6T 2019-07-10 2019-07-25 METHOD OF EVALUATING OVERALL PERFORMANCE OF A DC HIGH SPEED SWITCH Pending DE112019006961T5 (en)

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