RU2745808C1 - Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks - Google Patents
Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745808C1 RU2745808C1 RU2020119460A RU2020119460A RU2745808C1 RU 2745808 C1 RU2745808 C1 RU 2745808C1 RU 2020119460 A RU2020119460 A RU 2020119460A RU 2020119460 A RU2020119460 A RU 2020119460A RU 2745808 C1 RU2745808 C1 RU 2745808C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contacts
- time intervals
- switches
- switch
- phase
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/333—Testing of the switching capacity of high-voltage circuit-breakers ; Testing of breaking capacity or related variables, e.g. post arc current or transient recovery voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроэнергетике для бесконтактного диагностического контроля временных интервалов контактов высоковольтных и низковольтных трехфазных выключателей, в частности, разновременности замыкания и размыкания контактов выключателей установленных в действующих электрических сетях.The invention relates to the electric power industry for non-contact diagnostic monitoring of the time intervals of contacts of high-voltage and low-voltage three-phase switches, in particular, the difference in timing of closing and opening of contacts of switches installed in operating electrical networks.
Изобретение предназначено для измерения параметров выключателей в работающих электрических сетях с целью своевременного выведения выключателей из электрической сети в ремонт при обнаружении неисправностей их контактной системы, выходящих по величине за нормируемые параметры регламентируемые РД 34.45-51.300-97. «Объем и нормы испытаний электрооборудования», «Руководства по эксплуатации выключателей», а также при проведении пусконаладочных испытаний.The invention is intended for measuring the parameters of switches in operating electrical networks for the purpose of timely removal of the switches from the electrical network for repairs upon detection of faults in their contact system, exceeding in magnitude the normalized parameters regulated by RD 34.45-51.300-97. "Scope and norms of testing electrical equipment", "Operating instructions for circuit breakers", as well as during commissioning tests.
Известно устройство для определения разновременности замыкания подвижных контактов выключателей с неподвижными контактами на основе простой схемы с лампами накаливания опубликованное в «Сборнике методических пособий по контролю состояния электрооборудования» (раздел 4 «Методы контроля состояния коммутационных аппаратов»), М, ОРГРЭС, 1997 г., с. 52.A device is known for determining the timing of the closure of movable contacts of switches with fixed contacts based on a simple circuit with incandescent lamps published in the "Collection of methodological manuals for monitoring the state of electrical equipment" (
Устройство содержит источник постоянного напряжения и три лампы, включенные последовательно в цепь каждой фазы контактной системы высоковольтного выключателя В этом устройстве разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами осуществляется косвенно по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя без масла и производится медленно ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Фиксация касания контактов в каждой фазе осуществляется оператором по загоранию соответствующих ламп и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения положений подвижных контактов.The device contains a constant voltage source and three lamps connected in series to the circuit of each phase of the contact system of a high-voltage switch.In this device, the timing of the closure of movable contacts with fixed contacts is carried out indirectly by the difference in linear displacements of movable contacts in different phases in the switch chamber without oil and is slowly manually turned on switch using a lever or jack. The fixation of the contact of the contacts in each phase is carried out by the operator by lighting up the corresponding lamps and gradually marking the positions of the guide tube on the insulating rod with a pencil. Then the ruler manually measures the positions of the moving contacts.
Точность измерения в приведенном способе в большой степени зависит от субъективных факторов. Устройство не автоматизировано и в нем технически отсутствует возможность определения время включения и отключения выключателя, а также выявить дребезг контактов.The measurement accuracy in the above method depends to a large extent on subjective factors. The device is not automated and it technically lacks the ability to determine the time of switching on and off the switch, as well as to identify contact bounce.
Известен также способ диагностики электрических коммутационных аппаратов, который основан на формировании периодического колебательного процесса с помощью электромагнитного вибратора, формировании диаграммы этого процесса в функции положения перемещающегося контакта аппарата и определении по диаграмме значений скорости этого контакта в характерных точках траектории его перемещения по длине изображения периодов колебаний на диаграмме. Данный способ изложен в «Справочнике по электроснабжению промышленных предприятий.», в кн. 2, «Технические сведения об оборудовании» Под общ. ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского.. - М.: Энергия, 1974, с. 522].There is also known a method for the diagnosis of electrical switching devices, which is based on the formation of a periodic oscillatory process using an electromagnetic vibrator, the formation of a diagram of this process as a function of the position of the moving contact of the apparatus and the determination of the values of the speed of this contact in the characteristic points of the trajectory of its movement along the image length of the periods of oscillations on diagram. This method is described in the "Handbook on the power supply of industrial enterprises.", In the book. 2, "Technical information about the equipment" Under total. ed. A.A. Fedorov and G.V. Serbinovsky .. - M .: Energiya, 1974, p. 522].
Этот способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и принят за прототип. Однако он имеет следующие недостатки:This method is the closest to the claimed in technical essence and is taken as a prototype. However, it has the following disadvantages:
большой объем подготовительных и восстановительных работ, а также необходимости слива масла из бака перед испытаниями и последующего его заполнения при испытании некоторых типов выключателей); необходимость демонтажа из ячеек комплектных распределительных устройств (РКУ) подвесных коммутационных аппаратов для установки штанги с держателем диаграммной бумаги;a large amount of preparatory and restoration work, as well as the need to drain the oil from the tank before testing and then fill it when testing some types of switches); the need to dismantle from the cells of complete switchgears (RKU) suspended switching devices for the installation of a rod with a holder for diagram paper;
необходимость обработки виброграмм вручную и трудности ее автоматизации;the need to process vibrograms manually and the difficulties of its automation;
невозможность использования способа для диагностики быстродействующих коммутационных аппаратов, имеющих время включения или отключения, не превышающее нескольких периодов изображения сигнала на виброграмме, из-за недопустимого увеличения погрешности измерений.the impossibility of using the method for diagnostics of high-speed switching devices having an on or off time not exceeding several periods of the signal display on the vibrogram, due to an unacceptable increase in the measurement error.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эксплуатационных качеств и повышение точности обработки результатов измерения временных интервалов контактов при переключениях трехфазных выключателей в действующих электрических сетях для контроля состояния их работоспособности в режиме реального времени.The technical result of the proposed method is to improve the performance and improve the accuracy of processing the results of measuring the time intervals of contacts when switching three-phase switches in existing electrical networks to monitor their state of operability in real time.
В предлагаемом способе используется принцип дистанционной диагностики, так как контроль состояния выключателей осуществляется в работающих электрических сетях, то есть без их отключения.In the proposed method, the principle of remote diagnostics is used, since the state of the switches is monitored in working electrical networks, that is, without turning them off.
Технический результат достигается тем, что в способе дистанционной диагностики временных интервалов контактов трехфазных выключателей в работающих электрических сетях при переключениях контактов трехфазных выключателей токи трех фаз А; В; С; создают импульсно-гармонические переходные процессы, в окружающем пространстве, в плоскости сечений проводников, по закону Ампера возникает напряженность магнитного поля, которая воспринимается магнитной антенной, представленной витковой катушкой индуктивности, ось которой перпендикулярна силовым проводникам - контактам. Антенну устанавливают на штативе и ее выход соединяют с одноканальным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) цифрового осциллографа для записи осциллограмм, который в свою очередь связан с компьютером, позволяющим с помощью специальной программы визуально в виде осциллограммы определять общий характер изменения напряженностей магнитных полей, представленных значениями напряжений, с выделенными максимальными значениями импульсно-переходных процессов от каждого из трех переключаемых контактов выключателя, по которым с высокой точностью определяют временные интервалы между максимальными значениями переменных параметров процессов размыкания или замыкания контактов каждой из фаз А; В; С работающего трехфазного выключателя и, в случае превышения допустимых временных расхождений контактов, фиксируют его состояние и возможность дальнейшей его эксплуатации.The technical result is achieved by the fact that in the method of remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks when switching contacts of three-phase switches, currents of three phases A; IN; FROM; create pulse-harmonic transient processes, in the surrounding space, in the plane of the cross-sections of conductors, according to Ampere's law, a magnetic field strength arises, which is perceived by a magnetic antenna, represented by a turn coil of inductance, the axis of which is perpendicular to the power conductors - contacts. The antenna is mounted on a tripod and its output is connected to a single-channel input of an analog-to-digital converter (ADC) of a digital oscilloscope for recording oscillograms, which in turn is connected to a computer, which allows, using a special program, visually in the form of an oscillogram to determine the general nature of changes in the magnetic field strengths presented voltage values, with selected maximum values of impulse-transient processes from each of the three switchable contacts of the switch, according to which the time intervals between the maximum values of the variable parameters of the processes of opening or closing the contacts of each of the phases A are determined with high accuracy; IN; From an operating three-phase switch and, in case of exceeding the permissible temporary discrepancies of contacts, they record its state and the possibility of its further operation.
Поясняющие способ чертежи представлены на:Drawings explaining the method are presented on:
Фиг 1 - блок-схема, реализующая способ;Fig. 1 is a block diagram that implements the method;
Фиг. 2 - вид ячейки комплектного распределительного устройства с трехфазным выключателем и с дистанционной магнитной антенной;FIG. 2 - view of the cell of a complete switchgear with a three-phase switch and a remote magnetic antenna;
Фиг. 3 - осциллограмма временных интервалов между контактами при включении выключателя с разделенными переходными процессами;FIG. 3 - oscillogram of time intervals between contacts when the switch is closed with separated transient processes;
фиг. 4 - осциллограмма временных интервалов между контактами при включении выключателя с частично наложенными переходными процессами.fig. 4 - oscillogram of time intervals between contacts when the switch is closed with partially superimposed transients.
Предлагаемый способ дистанционной диагностики временных интервалов контактов трехфазных выключателей работает следующим образом: в работающих электрических сетях при переключениях контактов трехфазных выключателей 1 (фиг. 1) токи трех фаз А; В; С создают импульсно-гармонические переходные процессы, в окружающем пространстве, в плоскости сечений проводников, по закону Ампера возникает напряженность магнитного поля, которая воспринимается магнитной антенной, представленной витковой катушкой 2 индуктивности (фиг. 2), ось которой перпендикулярна силовым проводникам - контактам. Антенну устанавливают на штативе на изоляционном расстоянии по напряжению от проводников с рабочими токами трех фаз А; В; С; например, для 10 кВ - 0,12 м.; 35 кВ - 0,29 м.; 110 кВ - 0,7 м. и др. [Правила устройства электроустановок. Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ. Приказ Минэнерго России от 20.06.2003 №242]; выход магнитной антенны 2 соединяют с одноканальным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) цифрового осциллографа 3, например, типа Hantek DSO5202P, 200 МГц, с USB 2.0 для записи осциллограмм на флэш-карту или для связи с компьютером 4, на котором с помощью установленной на нем специальной программы визуально в виде осциллограммы определяют общий характер изменения напряженностей магнитных полей, представленных значениями напряжений, с выделенными максимальными значениями импульсно-переходных процессов от каждого из трех переключаемых контактов выключателя (фиг. 3, 4), что позволяет с высокой точностью при одноканальности измерения трехфазных процессов определить рациональный частотный диапазон для магнитной антенны и цифрового осциллографа - до 200 МГц при частоте гармонической составляющей 25 кГц переходных процессов при переключении контактов, определяют временные интервалы между максимальными значениями переменных параметров процессов размыкания или замыкания контактов каждой из фаз А; В; С работающих трехфазных выключателей (фиг. 3; фиг. 4) и в случае превышения допустимых временных расхождений контактов таких как неполнофазные режимы, подгорание контактов и др., определенные в РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования». 6-е издание, с изменениями и дополнениями по состоянию на 01.03.2001. - М.: Издательство НЦ ЭНАС. 2004. с. 30, или, например, в соответствии с требованиями «Руководства по эксплуатации 2ГК.256.072 РЭ вакуумного выключателя типа ВВМ-СЭЩ-3-10», для которого разновременность касания подвижных контактов для трех полюсов допускается не более 2 мсек, что при сопоставлении нормируемых значений с осциллограммами, аналогичными фиг. 3, 4; регистрировать необходимость своевременного выведения из эксплуатации выключателя в ремонт для настройки контактов выключателя или его замене.The proposed method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches works as follows: in operating electrical networks when switching contacts of three-phase switches 1 (Fig. 1) currents of three phases A; IN; With create pulse-harmonic transient processes, in the surrounding space, in the plane of the cross-sections of the conductors, according to Ampere's law, a magnetic field strength arises, which is perceived by a magnetic antenna, represented by a coil inductor 2 (Fig. 2), the axis of which is perpendicular to the power conductors - contacts. The antenna is installed on a tripod at an insulating voltage distance from conductors with operating currents of three phases A; IN; FROM; for example, for 10 kV - 0.12 m; 35 kV - 0.29 m; 110 kV - 0.7 m, etc. [Electrical Installation Rules. Chapter 4.2. Switchgears and substations with voltage above 1 kV. Order of the Ministry of Energy of Russia dated 20.06.2003 No. 242]; the output of the magnetic antenna 2 is connected to a single-channel input of an analog-to-digital converter (ADC) of a
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119460A RU2745808C1 (en) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119460A RU2745808C1 (en) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745808C1 true RU2745808C1 (en) | 2021-04-01 |
Family
ID=75353297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020119460A RU2745808C1 (en) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745808C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762208C1 (en) * | 2021-04-26 | 2021-12-16 | Валентин Михайлович Салтыков | Method for remote diagnostics of time intervals between contacts and drive operation during switching of three-phase switches in operating electrical networks |
CN117269679A (en) * | 2023-08-21 | 2023-12-22 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | Method for judging external insulation state of high-voltage circuit breaker based on fundamental wave electric field duty ratio |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU789921A1 (en) * | 1979-01-11 | 1980-12-23 | Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова | Artificial circuit for testing switches |
RU2287167C2 (en) * | 2004-11-01 | 2006-11-10 | Омский государственный университет путей сообщения | Method for measuring air gap in electric machines |
CN104849636A (en) * | 2015-05-27 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | Ultra high frequency partial discharge signal space positioning method based on time delay estimation |
-
2020
- 2020-06-08 RU RU2020119460A patent/RU2745808C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU789921A1 (en) * | 1979-01-11 | 1980-12-23 | Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова | Artificial circuit for testing switches |
RU2287167C2 (en) * | 2004-11-01 | 2006-11-10 | Омский государственный университет путей сообщения | Method for measuring air gap in electric machines |
CN104849636A (en) * | 2015-05-27 | 2015-08-19 | 国家电网公司 | Ultra high frequency partial discharge signal space positioning method based on time delay estimation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.А. ФЕДОРОВ, Г.В. СЕРБИНОВСКИЙ. СПРАВОЧНИК ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ. Кн.2, М.: ЭНЕРГИЯ, 1974. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762208C1 (en) * | 2021-04-26 | 2021-12-16 | Валентин Михайлович Салтыков | Method for remote diagnostics of time intervals between contacts and drive operation during switching of three-phase switches in operating electrical networks |
CN117269679A (en) * | 2023-08-21 | 2023-12-22 | 国网江苏省电力有限公司南京供电分公司 | Method for judging external insulation state of high-voltage circuit breaker based on fundamental wave electric field duty ratio |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2745808C1 (en) | Method for remote diagnostics of time intervals of contacts of three-phase switches in operating electrical networks | |
CN211043532U (en) | Transformer test system | |
CN103823179A (en) | Non-contact spatial high-frequency high-voltage circuit breaker operation characteristics measurement method | |
CN112924916A (en) | Calibration device and method for speed characteristic tester of circuit breaker | |
Zhantlesova et al. | Characterizing a sustained short-circuit current with the use of reed relays | |
CN106774252A (en) | The electrical energy power quality disturbance tolerance level test system and method for programmable logic controller (PLC) | |
CN109752648A (en) | A kind of load ratio bridging switch switching arc energy on-line monitoring method and device | |
CN106842008B (en) | Method for testing on-load switch of transformer | |
CN210514502U (en) | Reactor test system | |
RU2642521C2 (en) | Device for diagnostics of interturn short-circuits in power transformer windings | |
KR101077128B1 (en) | Diagnosis system for circuit breaker of power utilities | |
RU2762208C1 (en) | Method for remote diagnostics of time intervals between contacts and drive operation during switching of three-phase switches in operating electrical networks | |
Steurer et al. | Calculating the transient recovery voltage associated with clearing transformer determined faults by means of frequency response analysis | |
CN115542047A (en) | Method for evaluating arc discharge anti-interference capability of live-wire work automation equipment | |
RU2249828C2 (en) | Method of measuring commutation service life of switches | |
CN111579977B (en) | Method for measuring arcing time of circuit breaker | |
RU2660221C2 (en) | Method and system of switchgear testing for use in electric power transmission equipment | |
RU2342673C2 (en) | Method and device for time chart construction for selector and contactor of high-speed regulator-under-load (rul) | |
CA2141390C (en) | Method for measuring a resistance value | |
CN113325303A (en) | High-voltage circuit breaker divide-shut brake coil interturn insulation fault detection device | |
CN111751607A (en) | Electric arc suppression coil controller testing device | |
CN207301784U (en) | A kind of electrical energy power quality disturbance tolerance level test system of programmable logic controller (PLC) | |
CN219552603U (en) | Synchronous wave recording system of gas turbine generator and steam turbine generator | |
CN105092956B (en) | Power Systems factor measurement apparatus, method and its system | |
US2140395A (en) | Testing of electric circuits |