高壓斷路器機械特性測試儀測試解決方案

1　概述
　　高壓斷路器機械特性測試是開關(guān)生產(chǎn)、安裝、調(diào)試過程中不可缺少的一項內(nèi)容，對于檢測、鑒定斷路器的機械特性有重要的意義。固有分（合）閘時間、速度和行程、操作電源質(zhì)量（操動繞組的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作時間短，動作時振動大，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，對于這些瞬變參數(shù)的檢測，尤其是對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，對高壓斷路器機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。

　　隨著計算機技術(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械特性測試儀的實現(xiàn)提供了可能。經(jīng)過反復(fù)的市場調(diào)研和對位移傳感器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的長期跟蹤，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械特性測試儀的實施方案，并經(jīng)過近一年的研制、試驗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)檢測項目和術(shù)語定義進(jìn)行設(shè)計制造，它所能檢測的項目和數(shù)據(jù)的處理均優(yōu)于有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，對速度和位移的測量方法獨特，傳感器不必與斷路器的動作連桿接觸，使得現(xiàn)場測量既方便又可靠，并且可實現(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)，而對其他非特征狀態(tài)數(shù)據(jù)不作記錄和響應(yīng)。目前對高壓斷路器機械特性的測試，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，易于實現(xiàn)，但卻只能對設(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)分機械動作時間、電氣響應(yīng)時間方面無能為力，對其他類參數(shù)的測試也不盡人意。

　　雖然隨著計算機技術(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)時儀器開發(fā)時計算機技術(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、處理方面的優(yōu)勢而作出適當(dāng)?shù)耐庋雍凸δ軘U充，傳統(tǒng)高壓斷路器機械特性測試儀也不例外。

　　基于狀態(tài)測量的高壓斷路器機械特性測試儀對一些動態(tài)特性測試、擾動頻繁、多參數(shù)聯(lián)合衡量的測試不能很好地滿足要求。

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

圖1　固有時間曲線

圖1　固有時間曲線