本發(fā)明屬于高壓斷路器故障檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
高壓斷路器是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行最為重要的控制和保護(hù)設(shè)備，其在電網(wǎng)中數(shù)量龐大且結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。高壓斷路器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，受到環(huán)境因素或元器件本身老化因素的影響，本體、機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)各類缺陷，如開(kāi)斷故障電流過(guò)程中產(chǎn)生的電弧可能導(dǎo)致斷路器觸頭燒損、滅弧室sf6氣體絕緣性能下降、斷路器分閘速度偏慢等缺陷，而這些缺陷可能會(huì)造成斷路器開(kāi)斷電流失敗，斷路器滅弧失敗，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備或電網(wǎng)事故，造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于斷路器自身價(jià)值。同時(shí)，因?yàn)檫@些缺陷會(huì)引起斷路器分閘(開(kāi)斷電流)過(guò)程中的電弧電流波形異常，所以通過(guò)檢測(cè)斷路器分閘過(guò)程中的電弧電流波形可提前有效發(fā)現(xiàn)這些潛伏性缺陷。因此，研究模擬缺陷下斷路器分閘過(guò)程中的電弧電流波形對(duì)研究斷路器開(kāi)斷性能和滅弧室狀態(tài)、保證斷路器的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。
目前，國(guó)內(nèi)尚未有基于高壓斷路器模擬缺陷下的電弧電流檢測(cè)裝置，系統(tǒng)性地開(kāi)展斷路器模擬缺陷與開(kāi)斷電流過(guò)程中電弧電流信號(hào)關(guān)聯(lián)關(guān)系研究。因此，構(gòu)建高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置、進(jìn)行基于斷路器分閘過(guò)程中電弧電流檢測(cè)的高壓斷路器缺陷分析和開(kāi)斷性能研究是十分必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置及方法，以有效模擬實(shí)際高壓斷路器運(yùn)行過(guò)程中高壓斷路器本體、機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)的多種缺陷，并檢測(cè)模擬缺陷下斷路器分閘過(guò)程中的電弧電流。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置，包括由試品斷路器2、合閘斷路器4、交流電源5、電流測(cè)量裝置6串聯(lián)而成的試驗(yàn)回路，以及對(duì)試品斷路器2和合閘斷路器4進(jìn)行控制的斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1；所述試品斷路器2中設(shè)置有缺陷元器件，用于模擬高壓斷路器缺陷。
所述交流電源5用于提供試驗(yàn)回路的交流電流，電流測(cè)量裝置6用于測(cè)試斷路器開(kāi)斷過(guò)程中的電弧電流波形。
所述試驗(yàn)回路中還串聯(lián)有輔助斷路器3，所述輔助斷路器3受控于斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1，用于對(duì)試品斷路器進(jìn)行保護(hù)，防止開(kāi)斷失敗爆炸。
所述斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1包括延時(shí)器與繼電器，所述繼電器用于為各個(gè)斷路器的分合閘輔助觸點(diǎn)提供分合閘信號(hào)；所述延時(shí)器用于控制提供給各個(gè)斷路器分合閘信號(hào)的時(shí)間。
所述延時(shí)器的延時(shí)時(shí)間分辨率為1ms。
所述電流測(cè)量裝置6包括示波器和檢測(cè)阻抗，檢測(cè)阻抗串聯(lián)于試驗(yàn)回路中，兩端電壓信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦小?/p>
所述示波器型號(hào)為agilentdso81004a。
一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)方法，采用上述的裝置進(jìn)行高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)，步驟為：
首先測(cè)試試品斷路器2、輔助斷路器3以及合閘斷路器4的分合閘時(shí)間，然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果在斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1中預(yù)設(shè)各斷路器的動(dòng)作時(shí)間，以盡量模擬實(shí)際斷路器開(kāi)斷電流(分閘)過(guò)程；最后通過(guò)斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1依據(jù)預(yù)設(shè)的動(dòng)作時(shí)間觸發(fā)各個(gè)斷路器動(dòng)作(控制合閘斷路器由分到合投入試驗(yàn)電流，控制試品斷路器由合到分模擬斷路器分閘過(guò)程，控制輔助斷路器由合到分保護(hù)試品斷路器)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的分閘過(guò)程；通過(guò)示波器和檢測(cè)阻抗采集高壓斷路器分閘過(guò)程中電弧電流信號(hào)。
高壓斷路器模擬缺陷都由斷路器本身元器件或材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)拆裝、更換帶有缺陷的部件可實(shí)現(xiàn)不同類型缺陷的切換；能真實(shí)反映高壓斷路器實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的多種典型缺陷。
本發(fā)明能模擬實(shí)際高壓斷路器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)滅弧室絕緣缺陷、機(jī)構(gòu)分閘速度偏慢缺陷、弧觸頭燒損缺陷等導(dǎo)致斷路器開(kāi)斷過(guò)程中電弧電流變化，通過(guò)研究電弧電流波形變化來(lái)反映斷路器滅弧能力，以便研究高壓斷路器缺陷情況對(duì)斷路器滅弧能力的影響。本發(fā)明高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置具體操作可由斷路器控制系統(tǒng)自動(dòng)完成，具有安全、穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明能有效模擬實(shí)際高壓斷路器運(yùn)行過(guò)程中高壓斷路器本體、機(jī)構(gòu)容易出現(xiàn)的多種缺陷，并檢測(cè)模擬缺陷下高壓斷路器分閘過(guò)程中的電弧電流，從而系統(tǒng)性研究高壓斷路器本體、機(jī)構(gòu)缺陷與電弧電流關(guān)系。具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)高壓斷路器模擬缺陷都由斷路器本身元器件或材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，易于拆卸和更換；通過(guò)拆裝、更換帶有缺陷的部件可實(shí)現(xiàn)不同類型缺陷的切換；能真實(shí)反映高壓斷路器實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的多種典型缺陷；
(2)輔助斷路器在試品斷路器開(kāi)斷失敗的情況下能有效保證試驗(yàn)回路電流的開(kāi)斷，保障人身設(shè)備安全；
(3)通過(guò)對(duì)實(shí)際高壓斷路器運(yùn)行中可能出現(xiàn)的多種缺陷進(jìn)行模擬，可以為及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓斷路器缺陷、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)斷路器滅弧能力和制定斷路器檢修決策提供依據(jù)；為進(jìn)行基于斷路器分閘過(guò)程中電弧電流檢測(cè)的高壓斷路器缺陷分析和開(kāi)斷性能研究提供試驗(yàn)平臺(tái)；試驗(yàn)研究結(jié)果能指導(dǎo)實(shí)際高壓斷路器滅弧能力和開(kāi)斷性能分析工作。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖中標(biāo)示為：
1—斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)
2—試品斷路器
3—輔助斷路器
4—合閘斷路器
5—交流電源
6—電流測(cè)量裝置
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置，包括由試品斷路器2、合閘斷路器4、交流電源5、電流測(cè)量裝置6串聯(lián)而成的試驗(yàn)回路，以及對(duì)試品斷路器2和合閘斷路器4進(jìn)行控制的斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1；所述試品斷路器2中設(shè)置有缺陷元器件，用于模擬高壓斷路器缺陷。
所述交流電源5用于提供試驗(yàn)回路的交流電流，電流測(cè)量裝置6用于測(cè)試斷路器開(kāi)斷過(guò)程中的電弧電流波形。
所述試驗(yàn)回路中還串聯(lián)有輔助斷路器3，所述輔助斷路器3受控于斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1，用于對(duì)試品斷路器進(jìn)行保護(hù)，防止開(kāi)斷失敗爆炸。
所述斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1包括延時(shí)器與繼電器，所述繼電器用于為各個(gè)斷路器的分合閘輔助觸點(diǎn)提供分合閘信號(hào)；所述延時(shí)器用于控制提供給各個(gè)斷路器分合閘信號(hào)的時(shí)間。
所述延時(shí)器的延時(shí)時(shí)間分辨率為1ms。
所述電流測(cè)量裝置6包括示波器和檢測(cè)阻抗，檢測(cè)阻抗串聯(lián)于試驗(yàn)回路中，兩端電壓信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦小?/p>
所述示波器型號(hào)為agilentdso81004a。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)方法，采用上述的裝置進(jìn)行高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)，步驟為：
首先測(cè)試試品斷路器2、輔助斷路器3以及合閘斷路器4的分合閘時(shí)間，然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果在斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1中預(yù)設(shè)各斷路器的動(dòng)作時(shí)間，以盡量模擬實(shí)際斷路器開(kāi)斷電流(分閘)過(guò)程；最后通過(guò)斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1依據(jù)預(yù)設(shè)的動(dòng)作時(shí)間觸發(fā)各個(gè)斷路器動(dòng)作(控制合閘斷路器由分到合投入試驗(yàn)電流，控制試品斷路器由合到分模擬斷路器分閘過(guò)程，控制輔助斷路器由合到分保護(hù)試品斷路器)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的分閘過(guò)程；通過(guò)示波器和檢測(cè)阻抗采集高壓斷路器分閘過(guò)程中電弧電流信號(hào)。
本發(fā)明能模擬實(shí)際高壓斷路器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)滅弧室絕緣缺陷、機(jī)構(gòu)分閘速度偏慢缺陷、弧觸頭燒損缺陷等導(dǎo)致斷路器開(kāi)斷過(guò)程中電弧電流變化，通過(guò)研究電弧電流波形變化來(lái)反映斷路器滅弧能力，以便研究高壓斷路器缺陷情況對(duì)斷路器滅弧能力的影響。本發(fā)明高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置具體操作可由斷路器控制系統(tǒng)自動(dòng)完成，具有安全、穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)。
實(shí)施例1：
本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，其中斷路器動(dòng)作控制系統(tǒng)1采用自行研制的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用延時(shí)器與繼電器，預(yù)先設(shè)定延時(shí)器的延時(shí)時(shí)間，其延時(shí)時(shí)間分辨率可達(dá)到1ms，然后產(chǎn)生繼電器信號(hào)傳遞給斷路器的動(dòng)作輔助接點(diǎn)；試品斷路器2采用市售斷路器，模擬缺陷的元器件或材料為自行研制，可模擬斷路器多種類型缺陷，如滅弧室絕緣下降、機(jī)構(gòu)分閘速度偏慢、弧觸頭燒損嚴(yán)重等；輔助斷路器3采用市售斷路器，輔助斷路器由合到分保護(hù)試品斷路器；合閘斷路器4采用市售斷路器，合閘斷路器由分到合投入電流；交流電源5為市售電源，可提供0-2500a的交流電流；電流測(cè)量裝置6采用市售高精度示波器agilentdso81004a和檢測(cè)阻抗，檢測(cè)阻抗串聯(lián)于試驗(yàn)回路中，兩端電壓信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦?；示波器帶寬?ghz以上。
本實(shí)施例的高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測(cè)裝置產(chǎn)品，經(jīng)試運(yùn)行被證明效果良好、使用方便、安全可靠，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。