高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀檢測(cè)基本方法

     電力系統(tǒng)對(duì)供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了越來(lái)越高的要求，高壓輸變電設(shè)備的安全運(yùn)行已成為影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。高壓開(kāi)關(guān)在電網(wǎng)中起著控制和保護(hù)的作用，當(dāng)發(fā)生故障或事故時(shí)會(huì)引起電網(wǎng)事故或擴(kuò)大事故。大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)及其操作機(jī)構(gòu)的可靠性進(jìn)行過(guò)兩次世界范圍的調(diào)查，結(jié)果表明，大多數(shù)開(kāi)關(guān)故障(主要故障的70%和次要故障的86%)屬于機(jī)械性質(zhì)，主要涉及操作機(jī)構(gòu)、監(jiān)視裝置和輔助裝置。目前國(guó)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)的問(wèn)題也主要體現(xiàn)在機(jī)械故障上，例如：絕緣拉桿脫落、斷裂、擊穿，水平拉桿斷銷(xiāo)等，這就需要用到高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀了。因此，高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀的檢測(cè)具有十分重要的意義。
    高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀檢測(cè)基本方法：
    1.分、合閘線圈電流的檢測(cè)
    高壓開(kāi)關(guān)一般都是以電磁鐵作為操作的*級(jí)控制元件，并且大多數(shù)開(kāi)關(guān)皆以直流作為控制電源。在每次分、合過(guò)程中，直流電磁線圈的電流隨時(shí)間變化，此變化波形中蘊(yùn)藏著極為重要的信息。線圈電流波形可以反映的狀態(tài)有鐵心行程、鐵心卡滯、線圈狀態(tài)(如是否有短路匝)、與鐵心頂桿連接的鐵閂和閥門(mén)的狀態(tài)、合、分線圈的輔助接點(diǎn)狀況與轉(zhuǎn)換時(shí)間。通過(guò)對(duì)分合操作線圈動(dòng)作電流的檢測(cè)，運(yùn)行人員可以大致了解開(kāi)關(guān)二次控制回路的工作情況及鐵心的運(yùn)動(dòng)有無(wú)卡滯等，為檢修提供一個(gè)輔助判據(jù)。分合閘線圈的電流是開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)的一個(gè)重要內(nèi)容。通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀可以很方便的采集分合閘線圈的電流。通過(guò)實(shí)測(cè)的波形與典型波形進(jìn)行比較即可判斷開(kāi)關(guān)的鐵心有無(wú)卡滯等問(wèn)題。
    2.高壓開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭行程的檢測(cè)
    高壓開(kāi)關(guān)的行程–時(shí)間特性是表征高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性的重要參數(shù)，也是計(jì)算高壓開(kāi)關(guān)分、合閘速度的依據(jù)。高壓開(kāi)關(guān)分合閘速度，尤其是開(kāi)關(guān)合閘前、分閘后的動(dòng)觸頭速度，對(duì)開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷性能有至關(guān)重要的影響。因此，高壓開(kāi)關(guān)的行程–時(shí)間特性檢測(cè)，是高壓開(kāi)關(guān)檢測(cè)的重要內(nèi)容。由于開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭作直線運(yùn)動(dòng)，可以安裝一個(gè)與動(dòng)觸頭一起運(yùn)動(dòng)的附加件，當(dāng)動(dòng)觸頭做分、合操作時(shí)，該附加件隨連桿做直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)光電傳感器，將連續(xù)變化的位移量變成一系列電脈沖信號(hào)。記錄該脈沖的個(gè)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭全行程參數(shù)的測(cè)量；同時(shí)，記錄每一個(gè)電脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻值，將位移同時(shí)間相除，就可計(jì)算出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的Z大速度和平均速度。
    3.振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)
    高壓開(kāi)關(guān)是一種瞬動(dòng)式機(jī)械，在其分合過(guò)程中，有一系列運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的起動(dòng)、制動(dòng)、撞擊的出現(xiàn)，這些運(yùn)動(dòng)形態(tài)的改變都在其構(gòu)架上引起多個(gè)沖擊振動(dòng)，每個(gè)振動(dòng)對(duì)應(yīng)著開(kāi)關(guān)分、合過(guò)程中特定的動(dòng)作事件。這些沖擊振動(dòng)的波形呈上升和衰減過(guò)程，其峰值點(diǎn)在時(shí)間上具有很好的辨認(rèn)性。但是，從振動(dòng)發(fā)生到振動(dòng)傳感器測(cè)量到的峰值時(shí)間之間，總會(huì)由于振動(dòng)波的傳播帶來(lái)一定的誤差，因此峰值時(shí)間較振動(dòng)發(fā)生時(shí)間有一定的時(shí)間延遲。不過(guò)，檢測(cè)系統(tǒng)只是根據(jù)振動(dòng)信號(hào)來(lái)求取各個(gè)振動(dòng)事件之間的時(shí)間差，并不一定需要知道其發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)刻。所以只要每個(gè)事件均進(jìn)行了相似的簡(jiǎn)化，時(shí)間差的計(jì)算誤差不受影響，可以利用振動(dòng)信號(hào)的峰值時(shí)間作為各個(gè)振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻，并將它們相減后得到動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)振動(dòng)事件之間的時(shí)間差。此外，對(duì)于某一臺(tái)特定的開(kāi)關(guān)而言，在健康狀態(tài)下它的分、合操作的振動(dòng)信號(hào)具有較強(qiáng)的相似性。對(duì)于實(shí)時(shí)測(cè)量得到的振動(dòng)信號(hào)，可在離線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(振動(dòng)信號(hào)波形和機(jī)械特性曲線)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合考慮該次動(dòng)作的機(jī)械特性曲線來(lái)粗略確定各個(gè)振動(dòng)事件發(fā)生的先后次序和時(shí)間區(qū)段，然后將各個(gè)區(qū)段的峰值時(shí)間作為該振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻。各時(shí)間相差后得到各事件之間的相對(duì)時(shí)間，以接到分、合電脈沖時(shí)間為基準(zhǔn)計(jì)算各事件的發(fā)生時(shí)間，就能找到動(dòng)靜觸頭間的合、分時(shí)刻。將動(dòng)觸頭的行程信號(hào)同該合、分時(shí)刻結(jié)合，并根據(jù)相應(yīng)的定義，就可以計(jì)算出剛分(合)速度、行程、超行程；將三相的分合時(shí)刻相差就可獲得該次動(dòng)作的不同期參數(shù)。
    高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀的檢測(cè)和診斷對(duì)保證高壓開(kāi)關(guān)安全運(yùn)行有重要的意義。而基于振動(dòng)信號(hào)的開(kāi)關(guān)機(jī)械狀態(tài)診斷方法作為一種間接的、不拆卸的診斷方法、目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。