[发明专利]一种断路器状态测试方法

说明书

技术领域：

本发明属于电力系统状态测试方法，涉及断路器状态的测试。

背景技术：

随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展，停电事故给生产、生活带来的影响及损失也越来越大，保证电力设备的安全运行越来越重要。因此，对高压断路器实施状态测试，掌握其运行特性及变化趋势，对提高电力系统输电的可靠性、连续性和高效性有着重要意义，日益成为一项重要研究课题。

目前国外一些高压断路器已经配备了状态监测与故障诊断装置，而且产品也在不断的更新与发展，其中有代表性的主要有：瑞典的TM1600/MA61断路器动作特性测试分析系统。该系统由TM1600断路器时间特性测试仪和MA61行程运动测试分析仪两部分构成，可在变电站现场和开关厂等工业环境中测试各种类型的断路器的动作特性；英国Hathaway公司与美国爱迪生电力公司共同研制开发的BCM型开关状态监测系统，可以对开关设备重要参数进行长期连续状态监测，分析变化趋势，及时发现故障前兆。但TM1600/MA61测试仪价格昂贵，且其由两台测试仪组合而成，集成度低，不便于操作；BCM型开关状态监测系统虽然可以长期连续状态监测，但由于在线测试的连接方式及响应的局限性，测试精度不高，只能大致反映出机械特性参数的变化趋势，且价格较高。两型号测试仪均不能测量合闸电阻及其投入时间。

国内许多的高等院校、研究机构及电力运营单位也开始致力于研发断路器的状态测试仪器。目前，已出现了一些高压断路器的机械参数测试仪，能够采集一些基本参量。其中有代表性的主要有：杭州高电科技有限公司生产的CT2002高压开关动特性测试仪；石家庄汉迪电气有限公司生产的QP021BD微机型断路器测试仪；武汉恒新国仪科技有限公司生产的GYKC-4高压开关动特性测试仪以及杭州西湖电子研究所生产的EST-5D高压开关特性测试仪等。

以上所述测试仪主要侧重测试断路器的速度和行程参量，无法测试断路器合闸电阻阻值及其投入时间，而这些参数对断路器运行状态及故障诊断起着重要意义。在断路器动作时，通过断路器合闸电阻的缓冲作用可以抑制断路器产生的操作过电压，提高开关设备的开断能力，降低线路重合闸过电压等干扰，从而避免因内部过电压过高引发绝缘破坏事故，保证电力系统的安全运行。高压断路器在合闸时将有很大的电流流过合闸电阻，在多次动作后，其合闸电阻有可能会因受到电流的冲击而变化或损坏。如果在合闸电阻存在缺陷的情况下，断路器继续投入使用，就有可能会引起高压断路器的爆炸。

因此，为了保证系统的安全可靠运行，DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》要求必须每年检测断路器的合闸电阻变化情况，要求合闸电阻值的变化不大于5％。考虑到合闸电阻热容量问题，对断路器合闸电阻的投入时间也要保持在设计值内。但是，对合闸电阻值的测量长期以来却成为预试工作中的一个难题，由于与断路器的构造和尺寸有关，合闸电阻和投入时间的测量一直未能开展，威胁着电力系统的安全运行。

综上所述，国内外的相关断路器状态测试仪普遍存在着监测参量少，实时性差等缺点，无法全面反映出高压断路器的工作状态。本发明致力于开发实用新型的断路器状态测试仪，弥补传统电力设备预防性实验中关于合闸电阻及其投入时间等项目的空白。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种简便可靠的断路器状态测试方法。

通过研究目前国内外已经使用的高压断路器分合闸参数的测试方法，结合目前在测试仪电路中使用的主流控制器，本项目研究出一种基于AVR单片机的信号采集处理硬件电路，使用各种可靠的抗电磁干扰外围电路。软件方面采用改进的滑动窗口滤波技术对采样信号进行动态测试方法及多重修正。软硬件的良好配合确保可以准确测试出高压断路器合闸时合闸电阻阻值及其投入时间。

本发明基于断路器分合闸的四个状态，通过测试测试一个标准电阻在每个状态时间的电压值，得到合闸电阻的阻值和投入时间。

本发明由以下步骤实现：

1、在断路器进端连接标准电阻，在标准电阻上加有直流电压源；

2、测试标准电阻在断路器分合闸不同的四个状态时间段的电压值；

3、通过计算机得出合闸电阻的阻值和投入时间。

其中合闸电阻及投入时间的测量及计算方法如下：