高壓斷路器機(jī)械特性測試儀測試解決方案

1　概述
　　高壓斷路器機(jī)械特性測試是開關(guān)生產(chǎn)、安裝、調(diào)試過程中不可缺少的一項(xiàng)內(nèi)容，對(duì)于檢測、鑒定斷路器的機(jī)械特性有重要的意義。固有分（合）閘時(shí)間、速度和行程、操作電源質(zhì)量（操動(dòng)繞組的I—U曲線）是高壓斷路器能否可靠工作的重要參數(shù)。由于高壓斷路器的動(dòng)作時(shí)間短，動(dòng)作時(shí)振動(dòng)大，早期的檢測裝置由于采樣技術(shù)和傳感器技術(shù)的水平所限，對(duì)于這些瞬變參數(shù)的檢測，尤其是對(duì)速度和位移的檢測缺乏可信的檢測手段；隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，目前出品的新型斷路器開距小、速度快，對(duì)高壓斷路器機(jī)械特性測試儀的要求更加苛刻。因此，市場迫切需要一種具有先進(jìn)測試原理、現(xiàn)場操作方便、測量數(shù)據(jù)可靠的新型高壓斷路器測試儀器。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，為基于過程測量的非接觸高壓斷路器機(jī)械特性測試儀的實(shí)現(xiàn)提供了可能。經(jīng)過反復(fù)的市場調(diào)研和對(duì)位移傳感器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的長期跟蹤，北京合智誠技術(shù)有限公司、西安高壓供電局變電修試所、焦作電廠檢修分廠聯(lián)合提出了基于過程測試的非接觸式高壓斷路器機(jī)械特性測試儀的實(shí)施方案，并經(jīng)過近一年的研制、試驗(yàn)取得了令人滿意的效果。該儀器根據(jù)國標(biāo)GB 3309—1989和GB 1984—1989標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)檢測項(xiàng)目和術(shù)語定義進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，它所能檢測的項(xiàng)目和數(shù)據(jù)的處理均優(yōu)于有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)速度和位移的測量方法獨(dú)特，傳感器不必與斷路器的動(dòng)作連桿接觸，使得現(xiàn)場測量既方便又可靠，并且可實(shí)現(xiàn)過程測量，改變了以往狀態(tài)測量法的不足。

2　基于特征狀態(tài)測量法

　　狀態(tài)測量是指檢測裝置對(duì)被測參數(shù)的分析、處理和判斷只能基于一些特定的狀態(tài)數(shù)據(jù)，而對(duì)其他非特征狀態(tài)數(shù)據(jù)不作記錄和響應(yīng)。目前對(duì)高壓斷路器機(jī)械特性的測試，普遍采用的是這種基于特征狀態(tài)數(shù)據(jù)的接觸式測試儀。這種測試儀原理簡單，易于實(shí)現(xiàn)，但卻只能對(duì)設(shè)備被測參數(shù)的粗略情況作出定性的判斷。它除了在固有分合閘的測量上能夠讓人接受外，在區(qū)分機(jī)械動(dòng)作時(shí)間、電氣響應(yīng)時(shí)間方面無能為力，對(duì)其他類參數(shù)的測試也不盡人意。

　　雖然隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，目前許多電氣測量設(shè)備都已數(shù)字化，但是限于當(dāng)時(shí)儀器開發(fā)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的水平，許多測量設(shè)備的測試原理基本是從數(shù)字化的角度對(duì)傳統(tǒng)模擬測試方法進(jìn)行簡單的重新解釋，并沒有充分挖掘數(shù)字測量方式在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理方面的優(yōu)勢(shì)而作出適當(dāng)?shù)耐庋雍凸δ軘U(kuò)充，傳統(tǒng)高壓斷路器機(jī)械特性測試儀也不例外。

　　基于狀態(tài)測量的高壓斷路器機(jī)械特性測試儀對(duì)一些動(dòng)態(tài)特性測試、擾動(dòng)頻繁、多參數(shù)聯(lián)合衡量的測試不能很好地滿足要求。

　?。?） 對(duì)斷路器固有時(shí)間的測試。從定義上看，固有時(shí)間是指斷路器從發(fā)出動(dòng)作命令到第一個(gè)斷口分開或接觸之間的時(shí)間，其曲線見圖1，對(duì)于電路響應(yīng)時(shí)間和裝置本身的固有動(dòng)作時(shí)間不作區(qū)分。固有時(shí)間的計(jì)時(shí)起點(diǎn)由操作指令觸發(fā)，計(jì)時(shí)停止由第一個(gè)狀態(tài)改變的斷口信號(hào)觸發(fā)，即固有時(shí)間T=t1+t2，從操作繞組的電壓曲線看，時(shí)間t1是電路響應(yīng)時(shí)間，合理的講，斷路器的固有動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該以最后一個(gè)斷口的位置改變?yōu)榻Y(jié)束，由于狀態(tài)測試的局限性，迫使我們?cè)谠摐y試中忽略了電路的響應(yīng)時(shí)間和斷口不同期時(shí)間，這其實(shí)是一個(gè)折中的妥協(xié)方案。

圖1　固有時(shí)間曲線

圖1　固有時(shí)間曲線