一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，包括延時(shí)通斷控制單元、合閘斷路器、電流檢測(cè)模塊和電流發(fā)生單元，延時(shí)通斷控制單元的輸出端分別與合閘斷路器的輔助接點(diǎn)、試品斷路器的輔助接點(diǎn)相連，合閘斷路器的主觸頭、電流發(fā)生單元、試品斷路器的主觸頭串聯(lián)形成試驗(yàn)回路，電流檢測(cè)模塊設(shè)于試驗(yàn)回路上，電流發(fā)生單元包括并聯(lián)的多條選通支路，選通支路包括串聯(lián)連接的充放電模塊、電感和選通斷路器。本實(shí)用新型能夠模擬高壓斷路器在開(kāi)斷故障電流過(guò)程中電弧對(duì)觸頭的燒損、實(shí)現(xiàn)不同大小試驗(yàn)電流開(kāi)斷，實(shí)現(xiàn)研究高壓斷路器在開(kāi)斷不同大小電流和不同電流次數(shù)情況下斷路器觸頭燒損狀態(tài)，為進(jìn)一步研究斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)備。
【專利說(shuō)明】一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓斷路器故障檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，用于模擬實(shí)際高壓斷路器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中完成了一定次數(shù)故障電流開(kāi)斷后電弧對(duì)觸頭的燒損，以便研究高壓斷路器觸頭燒損情況對(duì)斷路器滅弧室狀態(tài)的影響。

【背景技術(shù)】
[0002]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。開(kāi)斷故障電流過(guò)程中產(chǎn)生的電弧可能對(duì)高壓斷路器觸頭產(chǎn)生一定程度的燒損，多次動(dòng)作后觸頭累積燒損可能會(huì)造成斷路器開(kāi)斷電流失敗，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。因此，研究斷路器觸頭燒損程度對(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。
[0003]但由于實(shí)際運(yùn)行中的斷路器很難經(jīng)歷多次故障電流，斷路器觸頭達(dá)到一定的燒損程度需要很長(zhǎng)時(shí)間，因此要進(jìn)行基于斷路器觸頭燒損程度的斷路器滅弧室狀態(tài)研究，構(gòu)建斷路器模擬燒損試驗(yàn)回路是十分必要的。因此，如何提供完成實(shí)現(xiàn)高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)的裝置以便研究高壓斷路器觸頭燒損情況對(duì)斷路器滅弧室狀態(tài)的影響，已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠模擬高壓斷路器在開(kāi)斷故障電流過(guò)程中電弧對(duì)觸頭的燒損、實(shí)現(xiàn)不同大小試驗(yàn)電流的開(kāi)斷，實(shí)現(xiàn)研究高壓斷路器在開(kāi)斷不同大小電流和不同電流次數(shù)情況下斷路器觸頭燒損狀態(tài)，為進(jìn)一步研究斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)備的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，包括延時(shí)通斷控制單元、合閘斷路器、電流檢測(cè)模塊和電流發(fā)生單元，所述延時(shí)通斷控制單元的輸出端分別與合閘斷路器的輔助接點(diǎn)、試品斷路器的輔助接點(diǎn)相連，所述合閘斷路器的主觸頭、電流發(fā)生單元、試品斷路器的主觸頭串聯(lián)形成試驗(yàn)回路，所述電流檢測(cè)模塊設(shè)于所述試驗(yàn)回路上，所述電流發(fā)生單元包括并聯(lián)連接的多條選通支路，任意一條所述選通支路包括串聯(lián)連接的充放電模塊、電感LI和選通斷路器QFs。
[0007]優(yōu)選地，所述充放電模塊為電容Cl。
[0008]優(yōu)選地，所述電流發(fā)生單元上還連接有充電電流控制單元，所述充電電流控制單元分別與各條選通支路的電容Cl并聯(lián)連接。
[0009]優(yōu)選地，所述充電電流控制單元包括充電變壓器T、限流電阻R與多個(gè)充電斷路器QF。，所述充電電流控制單元的充電斷路器QF。與電流發(fā)生單元的選通支路一一對(duì)應(yīng)，任意所述充電斷路器QF。分別和充電變壓器T、限流電阻R的次級(jí)線圈構(gòu)成一條充電支路，且所述充電支路分別并聯(lián)連接在對(duì)應(yīng)選通支路的充放電模塊的兩端，所述充電變壓器T的初級(jí)線圈與工頻電源相連。
[0010]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)回路中還串聯(lián)連接有用于通過(guò)從合到分保護(hù)試品斷路器的輔助斷路器，所述輔助斷路器的主觸頭串聯(lián)接入試驗(yàn)回路中，輔助斷路器的輔助接點(diǎn)與延時(shí)通斷控制單元的輸出端相連。
[0011]優(yōu)選地，所述延時(shí)通斷控制單元為多通道延時(shí)脈沖發(fā)生器。
[0012]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)模塊為羅氏線圈，所述羅氏線圈套設(shè)于所述試驗(yàn)回路的電纜上。
[0013]本實(shí)用新型高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置具有下述優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型包括延時(shí)通斷控制單元、合閘斷路器、電流檢測(cè)模塊和電流發(fā)生單元，延時(shí)通斷控制單元的輸出端分別與合閘斷路器的輔助接點(diǎn)、試品斷路器的輔助接點(diǎn)相連，合閘斷路器的主觸頭、電流發(fā)生單元、試品斷路器的主觸頭串聯(lián)形成試驗(yàn)回路，電流檢測(cè)模塊設(shè)于試驗(yàn)回路上，電流發(fā)生單元包括并聯(lián)連接的多條選通支路，任意一條選通支路包括串聯(lián)連接的充放電模塊、電感LI和選通斷路器QFS，通過(guò)控制選通斷路器QFs的狀態(tài)即可控制選通投入選通支路的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)試品斷路器的主觸頭所在試驗(yàn)回路的電流大小控制，能夠模擬高壓斷路器在開(kāi)斷故障電流過(guò)程中電弧對(duì)觸頭的燒損、實(shí)現(xiàn)不同大小試驗(yàn)電流的開(kāi)斷，實(shí)現(xiàn)研究高壓斷路器在開(kāi)斷不同大小電流和不同電流次數(shù)情況下斷路器觸頭燒損狀態(tài)，為進(jìn)一步研究斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)備，以便進(jìn)一步根據(jù)斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果制定檢修決策指導(dǎo)斷路器檢修，能有效保證斷路器安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖例說(shuō)明:1、延時(shí)通斷控制單元；2、合閘斷路器；3、電流檢測(cè)模塊；4、電流發(fā)生單元；5、試品斷路器；6、充電電流控制單元；7、輔助斷路器。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置包括延時(shí)通斷控制單元1、合閘斷路器2、電流檢測(cè)模塊3和電流發(fā)生單元4，延時(shí)通斷控制單元I的輸出端分別與合閘斷路器2的輔助接點(diǎn)(即二次接點(diǎn)，下同)、試品斷路器5的輔助接點(diǎn)相連，合閘斷路器2的主觸頭(即一次回路的觸頭，下同)、電流發(fā)生單元4、試品斷路器5的主觸頭串聯(lián)形成試驗(yàn)回路，電流檢測(cè)模塊3設(shè)于試驗(yàn)回路上，電流發(fā)生單元4包括并聯(lián)連接的多條選通支路，任意一條選通支路包括串聯(lián)連接的充放電模塊、電感LI和選通斷路器QFS。通過(guò)控制選通斷路器QFs的狀態(tài)即可控制選通投入選通支路的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)試品斷路器5的主觸頭所在試驗(yàn)回路的電流大小控制，能夠模擬高壓斷路器在開(kāi)斷故障電流過(guò)程中電弧對(duì)觸頭的燒損、實(shí)現(xiàn)不同大小試驗(yàn)電流的開(kāi)斷，實(shí)現(xiàn)研究高壓斷路器在開(kāi)斷不同大小電流和不同電流次數(shù)情況下斷路器觸頭燒損狀態(tài)，為進(jìn)一步研究斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)方法提供基礎(chǔ)試驗(yàn)設(shè)備，以便進(jìn)一步根據(jù)斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果制定檢修決策指導(dǎo)斷路器檢修，能有效保證斷路器安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0017]本實(shí)施例中，延時(shí)通斷控制單元I為多通道延時(shí)脈沖發(fā)生器，多通道延時(shí)脈沖發(fā)生器為使用延時(shí)器與繼電器組合實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)通道上連接的外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)通斷控制的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)合閘斷路器2、試品斷路器5的通斷狀態(tài)對(duì)的延時(shí)脈沖控制，為合閘斷路器2、試品斷路器5的分合閘用的輔助接點(diǎn)提供分合閘信號(hào)，電路簡(jiǎn)單，操作方便。多通道延時(shí)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生直流脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)對(duì)合閘斷路器2、試品斷路器5內(nèi)部與輔助接點(diǎn)相連的操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，可對(duì)多個(gè)通道分別進(jìn)行延時(shí)控制，且延時(shí)時(shí)間分辨率可達(dá)到I μ S。
[0018]本實(shí)施例中，合閘斷路器2采用市售斷路器，合閘斷路器2用于由分到合向試品斷路器5投入短路電流。
[0019]本實(shí)施例中，電流檢測(cè)模塊3為羅氏線圈，羅氏線圈套設(shè)于試驗(yàn)回路的電纜上，其變比為0.2mV/lA,電壓信號(hào)通過(guò)羅氏線圈的高壓探頭測(cè)量，其變比為1/1000，羅氏線圈采集的兩路信號(hào)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器隔離后輸出至外部的示波器。毫無(wú)疑問(wèn)，電流檢測(cè)模塊3還可以根據(jù)需要采用其他類型的電流檢測(cè)電路。
[0020]本實(shí)施例中，電流發(fā)生單元4的充放電模塊為電容Cl，電容Cl的電容值為16.8mF，電感LI的電感值為0.603mH。此外，充放電模塊也可以根據(jù)需要采用其他類型的充放電模塊。需要說(shuō)的是，本實(shí)施例的電流發(fā)生單元4包括并聯(lián)連接的四條選通支路，每條選通支路的額定輸出電流為20kA，因此電流發(fā)生單元4可輸出的測(cè)試試驗(yàn)電流最大可達(dá)80kA，能夠滿足模擬現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)行斷路器所開(kāi)斷故障電流的要求。毫無(wú)疑問(wèn)，電流發(fā)生單元4選通支路的數(shù)量越多，則電流發(fā)生單元4所能輸出電流的靈活度就越高；因此電流發(fā)生單元4也可以根據(jù)需要采用三條以下或者更多的四條選通支路。
[0021 ] 本實(shí)施例中，電流發(fā)生單元4上還連接有充電電流控制單元6，充電電流控制單元6分別與各條選通支路的電容Cl并聯(lián)連接。
[0022]本實(shí)施例中，充電電流控制單元6包括充電變壓器T、限流電阻R與多個(gè)充電斷路器QF。，充電電流控制單元6的充電斷路器QF。與電流發(fā)生單元4的選通支路一一對(duì)應(yīng)，任意充電斷路器QF。分別和充電變壓器T、限流電阻R的次級(jí)線圈構(gòu)成一條充電支路，且充電支路分別并聯(lián)連接在對(duì)應(yīng)選通支路的充放電模塊的兩端，充電變壓器T的初級(jí)線圈與工頻電源相連。充電變壓器T用于對(duì)對(duì)應(yīng)選通支路的電容Cl進(jìn)行充電，達(dá)到預(yù)設(shè)值后充電斷路器QFc進(jìn)行分?jǐn)?，限流電阻R用來(lái)限制充電回路的充電電流，通過(guò)改變電容的充電電壓值即可改變電流發(fā)生單元4每一條選通支路的電流大小。而且充電變壓器T使用工頻諧振電流源提供短路電流，能夠簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，電源取電方便。
[0023]本實(shí)施例中，試驗(yàn)回路中還串聯(lián)連接有用于通過(guò)從合到分保護(hù)試品斷路器5的輔助斷路器7，輔助斷路器7的主觸頭串聯(lián)接入試驗(yàn)回路中，輔助斷路器7的輔助接點(diǎn)與延時(shí)通斷控制單元I的輸出端相連。輔助斷路器7采用市售斷路器，用于實(shí)現(xiàn)由合到分保護(hù)試品斷路器5，在試品斷路器5的操動(dòng)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)的情況下，輔助斷路器7能夠保證試驗(yàn)回路電流的開(kāi)斷，保障人身設(shè)備安全。
[0024]本實(shí)施例的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置的使用步驟如下:
[0025]I)測(cè)量試品斷路器5、輔助斷路器7在延時(shí)通斷控制單元I控制下的合閘時(shí)間，測(cè)量合閘斷路器2在延時(shí)通斷控制單元I控制下的分閘時(shí)間，通過(guò)測(cè)量結(jié)果在延時(shí)通斷控制單元I中預(yù)設(shè)各斷路器的動(dòng)作時(shí)間以調(diào)整燃弧時(shí)間；控制電流發(fā)生單元4輸出的測(cè)試試驗(yàn)電流大小。本實(shí)施例中可基于下述幾個(gè)因素來(lái)控制測(cè)試試驗(yàn)電流大小:(I)控制選通斷路器QFs的通斷狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)選通支路的控制，從而控制試品斷路器5所在回路的測(cè)試試驗(yàn)電流大??；(2)調(diào)節(jié)限流電阻R的大小，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)選通支路的充放電模塊進(jìn)行充電電壓值調(diào)整，從而使得選通支路的充放電模塊的電壓大小進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)控制試品斷路器5所在回路的測(cè)試試驗(yàn)電流大??；(3)調(diào)節(jié)充電斷路器QF。的通斷狀態(tài)，從而控制選通支路的充放電模塊進(jìn)行充電的狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)控制試品斷路器5所在回路的測(cè)試試驗(yàn)電流大小。
[0026]2)控制試品斷路器5、輔助斷路器7的初始狀態(tài)為合，合閘斷路器2的初始狀態(tài)為分；使用充電電流控制單元6給電流發(fā)生單元4中的充放電模塊充電到預(yù)設(shè)值；
[0027]3)使用延時(shí)通斷控制單元I發(fā)出直流脈沖信號(hào)使合閘斷路器2先合閘，之后試品斷路器5開(kāi)斷電流，輔助斷路器7隨后開(kāi)斷進(jìn)行保護(hù)，完成高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)的一個(gè)完整的電燒蝕過(guò)程。同時(shí)在高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)的一個(gè)完整的電燒蝕過(guò)程時(shí)，從而能夠等效模擬斷路器開(kāi)斷故障電流時(shí)電弧對(duì)觸頭的燒損過(guò)程，為斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)估提供參考依據(jù)，對(duì)高壓斷路器開(kāi)斷短路電流時(shí)的觸頭燒損進(jìn)行模擬，可為高壓斷路器滅弧室狀態(tài)評(píng)價(jià)及電壽命預(yù)測(cè)研究提供相關(guān)的試驗(yàn)方法手段，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。
[0028]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:包括延時(shí)通斷控制單元(I)、合閘斷路器(2)、電流檢測(cè)模塊(3)和電流發(fā)生單元(4)，所述延時(shí)通斷控制單元(I)的輸出端分別與合閘斷路器(2)的輔助接點(diǎn)、試品斷路器(5)的輔助接點(diǎn)相連，所述合閘斷路器(2)的主觸頭、電流發(fā)生單元(4)、試品斷路器(5)的主觸頭串聯(lián)形成試驗(yàn)回路，所述電流檢測(cè)模塊(3)設(shè)于所述試驗(yàn)回路上，所述電流發(fā)生單元(4)包括并聯(lián)連接的多條選通支路，任意一條所述選通支路包括串聯(lián)連接的充放電模塊、電感LI和選通斷路器QFS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述充放電模塊為電容Cl。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述電流發(fā)生單元(4 )上還連接有充電電流控制單元(6 )，所述充電電流控制單元(6 )分別與各條選通支路的電容Cl并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述充電電流控制單元(6 )包括充電變壓器T、限流電阻R與多個(gè)充電斷路器QF。，所述充電電流控制單元(6 )的充電斷路器QF。與電流發(fā)生單元(4)的選通支路一一對(duì)應(yīng)，任意所述充電斷路器QF。分別和充電變壓器T、限流電阻R的次級(jí)線圈構(gòu)成一條充電支路，且所述充電支路分別并聯(lián)連接在對(duì)應(yīng)選通支路的充放電模塊的兩端，所述充電變壓器T的初級(jí)線圈與工頻電源相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述試驗(yàn)回路中還串聯(lián)連接有用于通過(guò)從合到分保護(hù)試品斷路器(5)的輔助斷路器(7)，所述輔助斷路器(7)的主觸頭串聯(lián)接入試驗(yàn)回路中，輔助斷路器(7)的輔助接點(diǎn)與延時(shí)通斷控制單元(I)的輸出端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述延時(shí)通斷控制單元(I)為多通道延時(shí)脈沖發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓斷路器觸頭模擬燒損試驗(yàn)回路裝置，其特征在于:所述電流檢測(cè)模塊(3)為羅氏線圈，所述羅氏線圈套設(shè)于所述試驗(yàn)回路的電纜上。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK204101697SQ201420559509
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】范敏, 段肖力, 陳功 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢大學(xué)