一種斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及斷路器固有分閘時(shí)間測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是電網(wǎng)中數(shù)量最為龐大的電力設(shè)備，起著控制和保護(hù)的作用，一旦發(fā)生故障，不但會(huì)直接導(dǎo)致電網(wǎng)事故，還會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有事故的擴(kuò)大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定帶來巨大的負(fù)面影響。統(tǒng)計(jì)表明，70%以上的斷路器故障屬于機(jī)械性質(zhì)。分合閘時(shí)間是表征斷路器機(jī)械特性的重要指標(biāo)，直接影響開關(guān)的開斷和關(guān)合性能，特別是分閘時(shí)間。如果分閘時(shí)間過長(zhǎng)，分閘速度自然降低，滅弧性能受到影響而導(dǎo)致開關(guān)分?jǐn)嗍?，使得斷路器承受過電壓進(jìn)而發(fā)生故障。斷路器的分閘時(shí)間包括固有分閘時(shí)間和熄弧時(shí)間兩部分。固有分閘時(shí)間是指從操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘線圈接通到觸頭分離這段時(shí)間。熄弧時(shí)間是指從觸頭分離到各相電弧熄滅為止這段時(shí)間。所以，分閘時(shí)間也稱為全分閘時(shí)間。由于燃弧時(shí)間受多種因素影響，而固有分閘時(shí)間主要由斷路器的機(jī)械性能決定，因而通常測(cè)量的斷路器分閘時(shí)間是指其固有分閘時(shí)間。
[0003]現(xiàn)有斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法主要包括:電秒表法、示波器法及動(dòng)特性測(cè)試儀法等。電秒表法測(cè)量結(jié)果直觀，但精度較差，現(xiàn)在已很少使用。示波器法雖然接線較為復(fù)雜，儀器昂貴，但測(cè)量精度高，自由度大，適宜在一些特殊測(cè)量中應(yīng)用，如僅需測(cè)量單個(gè)斷口固有分閘時(shí)間等。開關(guān)動(dòng)作特性測(cè)試儀將所有測(cè)量步驟程序化，使用簡(jiǎn)單方便，是當(dāng)前使用最為廣泛的固有分閘時(shí)間測(cè)量方法。當(dāng)前斷路器固有分閘時(shí)間測(cè)試技術(shù)存在的主要問題包括:1)無法在線進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)前所有的測(cè)試方法都需要在斷路器斷口上接線，這樣所有的測(cè)試手段都必須停電，將斷路器退出運(yùn)行，不能實(shí)現(xiàn)帶電監(jiān)測(cè)。斷路器實(shí)際運(yùn)行中，開斷開關(guān)過程中負(fù)荷電流引起的電動(dòng)力的參與。當(dāng)斷路器存在某種缺陷時(shí)，離線測(cè)試的結(jié)果可能滿足相關(guān)要求，從而掩蓋了缺陷。但由于電動(dòng)力的存在，存在缺陷的斷路器帶負(fù)荷進(jìn)行分?jǐn)鄷r(shí)，其時(shí)間參數(shù)就很可能不滿足相關(guān)要求，繼而引起開關(guān)事故。2)測(cè)量周期長(zhǎng)。由于無法在線測(cè)量，斷路器固有分閘時(shí)間測(cè)試只能在停電期間進(jìn)行，測(cè)試間隔長(zhǎng)，數(shù)據(jù)缺乏連續(xù)性，無法及時(shí)反映斷路器性能的變化。3)接線復(fù)雜。傳統(tǒng)固有分閘時(shí)間測(cè)量需要斷開斷路器與系統(tǒng)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(duì)于大型的多斷口斷路器來說，接線點(diǎn)多，需要登高操作，在運(yùn)行中的變電站，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法與裝置，基于天線原理對(duì)斷路器的固有分閘時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，能夠?qū)崿F(xiàn)斷路器固有分閘時(shí)間的帶電檢測(cè)，具有檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，安全風(fēng)險(xiǎn)低的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量裝置，包括信號(hào)采集天線、信號(hào)調(diào)理放大模塊、信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊以及處理模塊；
所述的信號(hào)采集天線，用于檢測(cè)斷路器的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)以及斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，并將電磁波信號(hào)輸送至信號(hào)調(diào)理放大模塊；
所述的信號(hào)調(diào)理放大模塊，用于消除信號(hào)采集天線在變電站內(nèi)接收到的電磁波干擾信號(hào)，同時(shí)對(duì)接收到的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)和斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)進(jìn)行放大處理；并對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波，然后傳送至信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊；
所述的信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)接收到的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)和斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波后的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳送至處理模塊；
所述的處理模塊，用于接收信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊傳送的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后根據(jù)處理模塊獲取到兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的時(shí)間差進(jìn)行斷路器固有分閘時(shí)間的計(jì)算。
[0006]所述的信號(hào)采集天線采用平面等角螺旋射頻天線。
[0007]所述的信號(hào)采集天線的工作頻帶為500MHz-2GHz。
[0008]所述的信號(hào)調(diào)理放大模塊包括信號(hào)調(diào)理器和功率放大器。
[0009]所述的信號(hào)調(diào)理器的下限截止頻率不低于500MHz，信號(hào)調(diào)理器的上線截止頻率不高于2GHz，信號(hào)調(diào)理器在500MHz-2GHz頻帶內(nèi)的增益為不低于50dB。
[0010]所述的信號(hào)調(diào)理器進(jìn)行包絡(luò)檢波的持續(xù)時(shí)間不低于150 μ So
[0011]所述的信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)采樣率不低于IMS/s。
[0012]一種斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法，包括以下步驟:
A:利用信號(hào)采集天線，檢測(cè)斷路器的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)以及斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，并將電磁波信號(hào)輸送至信號(hào)調(diào)理放大模塊；
B:利用信號(hào)調(diào)理放大模塊消除信號(hào)采集天線在變電站內(nèi)接收到的電磁波干擾信號(hào)，同時(shí)對(duì)接收到的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)和斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)進(jìn)行放大處理，并對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波，然后傳送至信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊；
C:利用信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊對(duì)接收到的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)和斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波后的模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳送至處理模塊；
D:利用處理模塊對(duì)接收到的兩組數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后根據(jù)處理模塊獲取到兩組數(shù)字信號(hào)的時(shí)間差進(jìn)行斷路器固有分閘時(shí)間的計(jì)算。
[0013]信號(hào)采集天線采用平面等角螺旋射頻天線，信號(hào)采集天線的工作頻帶為500MHz-2GHzo
[0014]信號(hào)調(diào)理放大模塊包括信號(hào)調(diào)理器和功率放大器，信號(hào)調(diào)理器的下限截止頻率不低于500MHz，信號(hào)調(diào)理器的上線截止頻率不高于2GHz，信號(hào)調(diào)理器在500MHz-2GHz頻帶內(nèi)的增益為不低于50dB，信號(hào)調(diào)理器進(jìn)行包絡(luò)檢波的持續(xù)時(shí)間不低于150 μ So
[0015]本發(fā)明信號(hào)采集天線檢測(cè)斷路器的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)以及斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，并利用信號(hào)調(diào)理放大模塊和信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，最終根據(jù)處理模塊獲取到兩個(gè)數(shù)字信號(hào)的時(shí)間差進(jìn)行斷路器固有分閘時(shí)間的計(jì)算。本發(fā)明在檢測(cè)時(shí)無需停電，可在線進(jìn)行；天線與斷路器間無直接接觸，無需接線，檢測(cè)方便快捷，旣保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確，又降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量裝置的原理框圖；
圖2為本發(fā)明所述的斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)的描述:
如圖1所示，本發(fā)明所述的斷路器固有分閘時(shí)間的測(cè)量裝置，包括信號(hào)采集天線、信號(hào)調(diào)理放大模塊、信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊以及處理模塊；
所述的信號(hào)采集天線，用于檢測(cè)斷路器的分閘線圈在通電時(shí)刻產(chǎn)生的電磁波信號(hào)以及斷路器觸頭在分離時(shí)產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，并將電磁波信號(hào)輸送至信號(hào)調(diào)理放大模塊。本發(fā)明中，為了提高采集效果，信號(hào)采集天線采用平面等角螺旋射頻天線，信號(hào)采集天線的工作頻帶為500MHz-2GHz，可以避開變電站的電暈等干擾，并保證能夠捕捉到較廣范圍內(nèi)的信號(hào)。
[0018]所述的信號(hào)調(diào)理放大模塊，用于消除信號(hào)采集天線在變電站內(nèi)接收到的電磁波干擾信號(hào)，同時(shí)對(duì)接收到的分閘