[實用新型]一種斷路器固有分閘時間的采集裝置

有效

• 申請號: 201520199995.9
• 申請日: 2015-04-03
• 公開（公告）號: CN205038308U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 姚勇;張欲曉;黃興泉;王偉;羅豫
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;河南恩湃高科集團有限公司;華北電力大學;國網河南省電力公司開封供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;李伊寧

技術領域

本實用新型涉及斷路器固有分閘時間測試領域，尤其涉及一種斷路器固有分閘時間的采集裝置。

背景技術

斷路器是電網中數量最為龐大的電力設備，起著控制和保護的作用，一旦發生故障，不但會直接導致電網事故，還會導致現有事故的擴大，給國民經濟和社會穩定帶來巨大的負面影響。統計表明，70%以上的斷路器故障屬于機械性質。分合閘時間是表征斷路器機械特性的重要指標，直接影響開關的開斷和關合性能，特別是分閘時間。如果分閘時間過長，分閘速度自然降低，滅弧性能受到影響而導致開關分斷失敗，使得斷路器承受過電壓進而發生故障。斷路器的分閘時間包括固有分閘時間和熄弧時間兩部分。固有分閘時間是指從操動機構分閘線圈接通到觸頭分離這段時間。熄弧時間是指從觸頭分離到各相電弧熄滅為止這段時間。所以，分閘時間也稱為全分閘時間。由于燃弧時間受多種因素影響，而固有分閘時間主要由斷路器的機械性能決定，因而通常測量的斷路器分閘時間是指其固有分閘時間。

現有斷路器固有分閘時間的測量方法主要包括：電秒表法、示波器法及動特性測試儀法等。電秒表法測量結果直觀，但精度較差，現在已很少使用。示波器法雖然接線較為復雜，儀器昂貴，但測量精度高，自由度大，適宜在一些特殊測量中應用，如僅需測量單個斷口固有分閘時間等。開關動作特性測試儀將所有測量步驟程序化，使用簡單方便，是當前使用最為廣泛的固有分閘時間測量方法。當前斷路器固有分閘時間測試技術存在的主要問題包括：1）無法在線進行檢測。當前所有的測試方法都需要在斷路器斷口上接線，這樣所有的測試手段都必須停電，將斷路器退出運行，不能實現帶電監測。斷路器實際運行中，開斷開關過程中負荷電流引起的電動力的參與。當斷路器存在某種缺陷時，離線測試的結果可能滿足相關要求，從而掩蓋了缺陷。但由于電動力的存在，存在缺陷的斷路器帶負荷進行分斷時，其時間參數就很可能不滿足相關要求，繼而引起開關事故。2）測量周期長。由于無法在線測量，斷路器固有分閘時間測試只能在停電期間進行，測試間隔長，數據缺乏連續性，無法及時反映斷路器性能的變化。3）接線復雜。傳統固有分閘時間測量需要斷開斷路器與系統的連接，在各端口兩端接線，還要在斷路器的操作控制回路中接線，對于大型的多斷口斷路器來說，接線點多，需要登高操作，在運行中的變電站，存在安全風險。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種斷路器固有分閘時間的采集裝置，基于天線原理接收采集斷路器的分閘線圈在通電時刻產生的電磁波信號以及斷路器觸頭在分離時產生的電磁波信號，并對電磁波信號進行處理送至處理模塊，為處理模塊進行斷路器固有分閘時間的計算提供基礎。本實用新型能夠實現斷路器固有分閘時間的帶電檢測，具有檢測結果準確，安全風險低的優點。

本實用新型采用下述技術方案：

一種斷路器固有分閘時間的采集裝置，包括信號采集天線、信號調理放大模塊、信號采集轉換模塊以及處理模塊；

所述的信號采集天線正對斷路器分閘線圈設置，用于檢測斷路器的分閘線圈在通電時刻產生的電磁波信號以及斷路器觸頭在分離時產生的電磁波信號，并將電磁波信號輸送至信號調理放大模塊；

所述的信號調理放大模塊，用于消除信號采集天線在變電站內接收到的電磁波干擾信號，同時對接收到的分閘線圈在通電時刻產生的電磁波信號和斷路器觸頭在分離時產生的電磁波信號進行放大處理；并對電磁波信號進行包絡檢波，然后傳送至信號采集轉換模塊；

所述的信號采集轉換模塊，用于對接收到的分閘線圈在通電時刻產生的電磁波信號和斷路器觸頭在分離時產生的電磁波信號進行包絡檢波后的模擬信號進行模數轉換，并將轉換后的數字信號傳送至處理模塊；

所述的處理模塊，用于接收信號采集轉換模塊傳送的數字信號，并對數字信號進行存儲。

所述的信號采集天線采用平面等角螺旋射頻天線。

所述的信號采集天線的工作頻帶為500MHz-2GHz。

所述的信號調理放大模塊包括信號調理電路、功率放大器和包絡檢波電路。

所述的信號調理器的下限截止頻率不低于500MHz，信號調理器的上線截止頻率不高于2GHz，信號調理器在500MHz-2GHz頻帶內的增益為不低于50dB。

所述的信號調理器進行包絡檢波的持續時間不低于150μS。

所述的信號采集轉換模塊的信號采樣率不低于1MS/s。