本實用新型屬于高壓斷路器故障檢測領(lǐng)域，特別涉及一種實現(xiàn)高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測裝置。
背景技術(shù)：
高壓斷路器是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行最為重要的控制和保護設(shè)備，其在電網(wǎng)中數(shù)量龐大且結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。高壓斷路器在長期運行過程中，受到環(huán)境因素或元器件本身老化因素的影響，本體、機構(gòu)會出現(xiàn)各類缺陷，如開斷故障電流過程中產(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，而這些缺陷可能會造成斷路器開斷電流失敗，斷路器滅弧失敗，從而導(dǎo)致嚴重的設(shè)備或電網(wǎng)事故，造成的損失遠遠大于斷路器自身價值。同時，因為這些缺陷會引起斷路器分閘(開斷電流)過程中的電弧電流波形異常，所以通過檢測斷路器分閘過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程中的電弧電流波形對研究斷路器開斷性能和滅弧室狀態(tài)、保證斷路器的安全穩(wěn)定運行有著重要意義。
目前，國內(nèi)尚未有基于高壓斷路器模擬缺陷下的電弧電流檢測裝置，系統(tǒng)性地開展斷路器模擬缺陷與開斷電流過程中電弧電流信號關(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裝置、進行基于斷路器分閘過程中電弧電流檢測的高壓斷路器缺陷分析和開斷性能研究是十分必要的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(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裝置，以有效模擬實際高壓斷路器運行過程中高壓斷路器本體、機構(gòu)容易出現(xiàn)的多種缺陷，并檢測模擬缺陷下斷路器分閘過程中的電弧電流。
本實用新型的技術(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、電流測量裝置6串聯(lián)而成的試驗回路，以及對試品斷路器2和合閘斷路器4進行控制的斷路器動作控制系統(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用于提供試驗回路的交流電流，電流測量裝置6用于測試斷路器開斷過程中的電弧電流波形。
所述試驗回路中還串聯(lián)有輔助斷路器3，所述輔助斷路器3受控于斷路器動作控制系統(tǒng)1，用于對試品斷路器進行保護，防止開斷失敗爆炸。
所述斷路器動作控制系統(tǒng)1包括延時器與繼電器，所述繼電器用于為各個斷路器的分合閘輔助觸點提供分合閘信號；所述延時器用于控制提供給各個斷路器分合閘信號的時間。
所述延時器的延時時間分辨率為1ms。
所述電流測量裝置6包括示波器和檢測阻抗，檢測阻抗串聯(lián)于試驗回路中，兩端電壓信號通過電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦小?/p>
所述示波器型號為Agilent DSO81004A。
本實用新型工作方法為：
首先測試試品斷路器2、輔助斷路器3以及合閘斷路器4的分合閘時間，然后根據(jù)測量結(jié)果在斷路器動作控制系統(tǒng)1中預(yù)設(shè)各斷路器的動作時間，以盡量模擬實際斷路器開斷電流(分閘)過程；最后通過斷路器動作控制系統(tǒng)1依據(jù)預(yù)設(shè)的動作時間觸發(fā)各個斷路器動作(控制合閘斷路器由分到合投入試驗電流，控制試品斷路器由合到分模擬斷路器分閘過程，控制輔助斷路器由合到分保護試品斷路器)，實現(xiàn)一個完整的分閘過程；通過示波器和檢測阻抗采集高壓斷路器分閘過程中電弧電流信號。
高壓斷路器模擬缺陷都由斷路器本身元器件或材料來實現(xiàn)。通過拆裝、更換帶有缺陷的部件可實現(xiàn)不同類型缺陷的切換；能真實反映高壓斷路器實際運行中出現(xiàn)的多種典型缺陷。
本實用新型能模擬實際高壓斷路器在長期運行過程中出現(xiàn)滅弧室絕緣缺陷、機構(gòu)分閘速度偏慢缺陷、弧觸頭燒損缺陷等導(dǎo)致斷路器開斷過程中電弧電流變化，通過研究電弧電流波形變化來反映斷路器滅弧能力，以便研究高壓斷路器缺陷情況對斷路器滅弧能力的影響。本實用新型高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測裝置具體操作可由斷路器控制系統(tǒng)自動完成，具有安全、穩(wěn)定、可靠的特點。
本實用新型的有益效果是：
本實用新型能有效模擬實際高壓斷路器運行過程中高壓斷路器本體、機構(gòu)容易出現(xiàn)的多種缺陷，并檢測模擬缺陷下高壓斷路器分閘過程中的電弧電流，從而系統(tǒng)性研究高壓斷路器本體、機構(gòu)缺陷與電弧電流關(guān)系。具有以下優(yōu)點：
(1)高壓斷路器模擬缺陷都由斷路器本身元器件或材料來實現(xiàn)，易于拆卸和更換；通過拆裝、更換帶有缺陷的部件可實現(xiàn)不同類型缺陷的切換；能真實反映高壓斷路器實際運行中出現(xiàn)的多種典型缺陷；
(2)輔助斷路器在試品斷路器開斷失敗的情況下能有效保證試驗回路電流的開斷，保障人身設(shè)備安全；
(3)通過對實際高壓斷路器運行中可能出現(xiàn)的多種缺陷進行模擬，可以為及時發(fā)現(xiàn)高壓斷路器缺陷、準確評價斷路器滅弧能力和制定斷路器檢修決策提供依據(jù)；為進行基于斷路器分閘過程中電弧電流檢測的高壓斷路器缺陷分析和開斷性能研究提供試驗平臺；試驗研究結(jié)果能指導(dǎo)實際高壓斷路器滅弧能力和開斷性能分析工作。
附圖說明
圖1為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)圖，圖中標(biāo)示為：
1—斷路器動作控制系統(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—電流測量裝置
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
參見附圖1，本實用新型公開了一種高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測裝置，包括由試品斷路器2、合閘斷路器4、交流電源5、電流測量裝置6串聯(lián)而成的試驗回路，以及對試品斷路器2和合閘斷路器4進行控制的斷路器動作控制系統(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用于提供試驗回路的交流電流，電流測量裝置6用于測試斷路器開斷過程中的電弧電流波形。
所述試驗回路中還串聯(lián)有輔助斷路器3，所述輔助斷路器3受控于斷路器動作控制系統(tǒng)1，用于對試品斷路器進行保護，防止開斷失敗爆炸。
所述斷路器動作控制系統(tǒng)1包括延時器與繼電器，所述繼電器用于為各個斷路器的分合閘輔助觸點提供分合閘信號；所述延時器用于控制提供給各個斷路器分合閘信號的時間。
所述延時器的延時時間分辨率為1ms。
所述電流測量裝置6包括示波器和檢測阻抗，檢測阻抗串聯(lián)于試驗回路中，兩端電壓信號通過電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦小?/p>
所述示波器型號為Agilent DSO81004A。
本實用新型工作方法為：
首先測試試品斷路器2、輔助斷路器3以及合閘斷路器4的分合閘時間，然后根據(jù)測量結(jié)果在斷路器動作控制系統(tǒng)1中預(yù)設(shè)各斷路器的動作時間，以盡量模擬實際斷路器開斷電流(分閘)過程；最后通過斷路器動作控制系統(tǒng)1依據(jù)預(yù)設(shè)的動作時間觸發(fā)各個斷路器動作(控制合閘斷路器由分到合投入試驗電流，控制試品斷路器由合到分模擬斷路器分閘過程，控制輔助斷路器由合到分保護試品斷路器)，實現(xiàn)一個完整的分閘過程；通過示波器和檢測阻抗采集高壓斷路器分閘過程中電弧電流信號。
本實用新型能模擬實際高壓斷路器在長期運行過程中出現(xiàn)滅弧室絕緣缺陷、機構(gòu)分閘速度偏慢缺陷、弧觸頭燒損缺陷等導(dǎo)致斷路器開斷過程中電弧電流變化，通過研究電弧電流波形變化來反映斷路器滅弧能力，以便研究高壓斷路器缺陷情況對斷路器滅弧能力的影響。本實用新型高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測裝置具體操作可由斷路器控制系統(tǒng)自動完成，具有安全、穩(wěn)定、可靠的特點。
實施例1：
本實用新型的一個具體實施例采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，其中斷路器動作控制系統(tǒng)1采用自行研制的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用延時器與繼電器，預(yù)先設(shè)定延時器的延時時間，其延時時間分辨率可達到1ms，然后產(chǎn)生繼電器信號傳遞給斷路器的動作輔助接點；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、機構(gòu)分閘速度偏慢、弧觸頭燒損嚴重等；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；電流測量裝置6采用市售高精度示波器Agilent DSO81004A和檢測阻抗，檢測阻抗串聯(lián)于試驗回路中，兩端電壓信號通過電纜傳輸?shù)绞静ㄆ髦?；示波器帶寬?GHz以上。
本實施例的高壓斷路器模擬缺陷下電弧電流檢測裝置產(chǎn)品，經(jīng)試運行被證明效果良好、使用方便、安全可靠，完全達到設(shè)計要求。