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浅谈高压开关的动作特性操作试验方法
浏览: 发布日期:2017-09-30

  高压开关的分、合闸速度,分、合闸时间,分、合闸分歧期程度,以及分合闸线圈的动作电压,间接影响高压开关的关合和开断机能。高压开关只要恰当的分、合闸速度,才能充实阐扬其开断电流的能力,以及减小合闸过程中预击穿形成的触头电磨损及避免发生触头烧损、喷油,以至发生爆炸。而刚合速度的降低,若合闸于短毛病时,因为障碍触头关合电动力的感化,将惹起触头振动或使其处于停滞形态,同样容易惹起爆炸,出格是在主动重合闸不成功环境下更是如斯。反之,速渡过高,将使活动机构遭到过度的机械应力,形成个体部件损坏或利用寿命缩短。同时,因为强烈的机械冲击和振动,还将使触头弹跳时间加长。真空和SF6高压开关的环境类似。
 

  高压开关分、合闸严峻分歧期,将形成线或变压器的非全相接入或堵截,从而可能呈现风险绝缘的过电压。
 

  高压开关机械特征的某些方面是用触头动作时间和活动速度作为特征参数来暗示的,在机械特征试验中一般最次要的是刚分速度、刚合速度、最大分闸速度、分闸时间、合闸时间、合-分时间、分-应时间以及分、合闸同期性等。
 

  一、部门时间参量的定义
 

  1.分闸时间
 

  是指从高压开关分闸操作起始霎时(接到分闸指令霎时)起到所有极的触头分手霎时为止的时间间隔。应具有很短的分闸时间,削减分闸时电弧的能量,防止电弧使触头熔焊。
 

  2.合闸时间
 

  是指处于分的高压开关,从合闸回通电起到所有极触头都接触霎时为止的时间间隔。合闸时间必需在的时间范畴内。合闸时间太短,则系统短时直流分量过大,可能会惹起合闸坚苦;合闸时间太长,则影响系统的不变性。
 

  3.分-应时间
 

  是高压开关在主动重合闸时,从所有极触头分手霎时起至起首接触极接触霎时为止的时间间隔。
 

  4.合-分时间
 

  是高压开关在不成功重合闸的合分过程中或零丁合分操作时,从起首接触极的触头接触霎时起到随后的分操作时所有极触头均分手霎时为止的时间间隔。
 

  5.分闸与合闸操作同期性
 

  是指高压开关在分闸和合闸操作时,三相分断和接触霎时的时间差,以及同相各灭弧单位触头分断和接触霎时的时间差,前者称为相间同期性,后者称为同相各断口间同期性。
 

  二、丈量高压开关时间参量的方式
 

  在高压开关的现场试验中,一般应进行分闸时间、合闸时间、分合闸同期性的丈量,对于具有重合闸操作的高压开关,还需丈量分-应时间和合-分时间。
 

  1.用电秒表丈量时间
 

  电秒表具有丈量简单、利用便利等长处。可是,电秒表难以精确丈量相间或断口间分歧期性,所以已逐步被代替。
 

  2.光线示波器丈量时间
 

  利用光线示波器能够丈量高压开关分、合闸时间,同期差及分、合闸电磁铁的动作环境。这种方式具有丈量精确、直观,且能同时丈量多个时间参量等长处。
 

  (1)丈量根基道理。接线道理如图1-1所示,光线示波器的测试回由电源E、开关S、可调电阻R、光线示波器振子g回构成。
 

  (2)单相单断口高压开关的时间丈量,其丈量接线如图1-2所示。
 

  

 

  

图1-1 光线示波器振子回接线道理图

 

  

 

  

图1-2 用光线示波器进行断口丈量接线道理

 

  丈量前,事先将电阻箱中的电阻r1、r2调理到恰当值,当电接通时,电中的电流值应在示波器振子答应的范畴之内。
 

  (3)电流信号。在高压开关的机械试验中,凡是将分闸和合闸电磁铁在操作高压开关分、合闸时的电流波形,称为电流信号。它是高压开关接管分闸和合闸操作指令的标记,这个标记是高压开关时间丈量中不成贫乏的信号,其丈量道理接线如图1-3所示。
 

  (4)高压开关的三相时间丈量。一台高压开关一般由三相构成,所以在机械试验中必需丈量三相的时间参数。图1-4示出了用光线示波器进行三相时间丈量的接线图。
 

  

 

  

图1-3 抽取分、合闸线圈电流信号道理图

 

  

 

  

图1-4 用光线示波器进行三相时间丈量接线图

 

  XQ-线圈
 

  因为光线示波器时标范畴宽、精度高,且能直观反映出高压开关在动作过程中相关参量的变化环境,因而,过去不断是丈量高压开关机械特征的次要方式。跟着电子手艺的成长,呈现了使用计较机手艺丈量高压开关机械动作各参数的仪器,已逐渐代替了光线示波器的利用。
 

  三、速度参量的定义
 

  1.触头刚分速度
 

  指开关分闸过程中,动触头与静触头分手霎时的活动速度。手艺前提无时,国度尺度保举取刚分后0.01s内平均速度作为刚分点的瞬时速度,并以表面超程的计较点作为刚分计较点。
 

  2.触头刚合速度
 

  指开关在合闸过程中,动触头与静触头接触霎时的活动速度。手艺前提无时,国度尺度一般保举取刚合前0.01s内平均速度作为刚合点的瞬时速度,并以表面超程的计较点作为刚合计较点。
 

  3.最大分闸速度
 

  指开关分闸过程中区段平均速度的最大值,但区段长短应按手艺前提,如无,按0.01s计较。
 

  四、丈量高压开关速度参量的方式
 

  高压开关的速度参量以其分、合闸速度来暗示。因为高压开关在活动过程中每一时辰的速度是分歧的,一般所关怀的是刚分、刚合速度和最大速度。按照以上定义要求,下面引见几种丈量高压开关活动特征的方式。
 

  1.电磁振荡器测速法
 

  电磁振荡器测速道理如图1-5所示。
 

  

 

  

图1-5 电磁振荡器测速道理示企图

 

  1-活动纸板;2-振动笔;3-衔铁;4-振动片;
 

  5-线圈;A-刚分、刚合点
 

  活动纸板通过测速杆与动触头毗连。当振荡电磁铁线圈中通入50Hz交换电时,振动笔以100次/s的频次振动,在活动的纸板上绘出周期为0.01s的振荡波形。纸板上波形长度就是触头总行程,行程间对应的周波数,就是触头总活动时间。在触头活动过程中,因为每相邻波峰间时间间隔为0.01s,振动曲线最大波峰间的厘米数就是触头的最大速度值vmax。刚分(合)点简直定如图6-8所示。
 

  

 

  

图1-6 振荡器测速波形图

 

  (a)分闸速度曲线;(b)合闸速度曲线
 

  在振荡波形图上,起首要分清晰分(合)闸曲线的两个端头中哪一端是分闸S1,哪一端是合闸S2,然后以合闸S2为起始点,向分闸标的目的量取一段等于高压开关超行程值的长度S0,以这一线段起点为动静触头刚分(合)时辰。按国度尺度,取触头分手后(接触前)10ms内的速度为刚分(合)速度,所以视超行程起点落在曲线的什么相位,再取同相位的一个波长,即为所求刚分速度vF或刚合速度vH。
 

  2.转鼓式、电位器式测速仪
 

  转鼓式测速仪是以毗连在动触头系统上的记实笔,沿以恒定角速度动弹的转筒上所画的曲线来反映其活动环境的。而电位器式测速仪则是以其滑动触点在电阻杆上的分歧所反映的电压值来丈量高压开关的动作情况。这两种丈量方式能直观判断高压开关触头在整个活动过程中有无卡涩缓和冲不良等非常现象,可以或许粗略测出高压开关的固有分、合闸时间,速度丈量精度较高。这两种方式较为简单,错误谬误是较为笨重,功能单一,已很少利用。
 

  五、高压开关特征测试仪
 

  跟着计较机手艺的普遍使用,呈现了高压开关特征测试仪。它可以或许在测试过程中,将开关的时间、速度等多项特征参数同时进行丈量,提高了工作效率,这是开关测试的标的目的。
 

  1.光电测速道理
 

  因为光电测速体例布局简单、靠得住,大大都开关特征测试仪都采用光电传感器进行开关的测速。光电测试是操纵对检测到的光信号进行计数(或计时)来实现对触头行程和速度的丈量的。图1-7中示出了光电测速布局示企图。
 

  

 

  

图1-7 光电测速布局示企图

 

  1-传感头;2-光栅尺;3-测速杆;4-动触头;
 

  5-发光管;6-光敏领受管;7-整形电
 

  图1-7中,开有光孔的光栅尺通过测速杆与开关动触头毗连。动触头活动时,带动光栅尺上下活动。发光管5发出的光线可通过光栅尺上的光孔映照到光敏领受管6上,或被光栅尺不透光部门遮挡。被检测到的光信号,经整形电7转换成响应的方波信号,送入到高压开关测试仪进行计较处置。
 

  下面,以上海冠测出产的GCKC-III高压开关动特征测试仪为例,来申明这类仪器的利用。该仪器除能给出测试数据外,还能给出细致的波形图,并将开关行程曲线和断口波形绘制在统一张图上,从而可较直观地领会各量的环境和相互间的彼此关系,协助阐发开关的形态和工作环境,及时发觉可能具有的某些缺陷和隐患。
 

  2.毗连和接线
 

  图1-8示出了操纵该类仪器对少油高压开行测试的接线图。图1-9示出了油高压开关测速传感器的安装示企图,其测速传感器通过管状支架固定在开关的上部。光栅尺穿过传感器,井通过测速杆与开关的动触头毗连。测速信号电缆通过插头接于仪器后背的插孔中。
 

  

 

  

图1-8 少油高压开关测试接线示企图

 

  FQ-分闸线圈;HQ-合闸线圈
 

  

 

  

图1-9 少油高压开关测速传感器安装示企图

 

  1-传感头;2-光尺;
 

  3-光尺接头;4-管状支架;
 

  5-测速杆;6-动触头;
 

  7-绝缘板;8-夹具
 

  接线完成后,仪器即进入预备形态,高压开关一旦操作,仪器主动判断该次操作是分、合、合分或分合操作,并对相关参数进行测试。技显示或打印按钮,即可进行数据显示或打印输出。
 

  3.真空高压开关的测试
 

  真空高压开关的时间特征的测试方式与其他高压开关不异。对于真空高压开关,应留意其合闸弹跳时间不大于2ms。合闸弹跳时间过长,将加剧触头的烧损,以至导致动静触头间的熔焊。真空高压开关的速度是按必然行程的平均值进行测试,凡是采用一特制的辅助触点安装在真空高压开关的动触头端,操纵其与真空高压开关的动触头的接触或分手来作为计时的起点或起点。
 

  图1-10(a)示出了用该类高压开关测试仪对真空高压开关机械特征进行测试的道理接线图。图中的箭头暗示测速的辅助触点。
 

  图1-10(b)则为用于安装辅助触点的夹具的布局示企图。夹具1用于将其固定在高压开关动触头端附近合适的,当需要测合闸特征的时候,应让辅助触点刚好与高压开关动触头侧的动触头接触。如许测得的合闸平均速度即为该高压开关全数合闸行程的平均速度。当需要测分闸特征的时候,高压开关处于合闸则应使辅助触点放在离动触头活动标的目的上6mm处。如许测得的分闸平均速度,即为刚分6mm内的平均速度。
 

  

 

  

图1-10 真空高压开关测试示企图

 

  (a)真空高压开关测试接线示企图;(b)真空高压开关测试示企图
 

  FQ-分闸线圈;HQ-合闸线圈
 

  1-夹具;2-绝缘薄板;3-辅助触头;4-高压开关动触头
 

  4.SF6高压开关的测试
 

  因为SF6高压开关灭弧室不克不及打开,不克不及间接对动触头进行测试,凡是是对SF6高压开关机构的可动部门进行测速。当对SF6高压开关测速时,可按照高压开关的具体布局,将传感头固定在恰当,并将光栅尺通过某种体例与高压开关的活动部门毗连,即可实现测速,其测速成果应满足该高压开关的手艺前提的要求。

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