基于dsp的高压断路器机械特性检测装置

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1、第l章绪论电路的作用，保证电力源原不断地向指定用户系统进行输送。然而，一旦电路系统发生故障，就要求它必须在数十毫秒甚至百微秒级的极短时间内准确无误地做出反应，瞬时地切断各种大小和类型的电流，以防止整个电力系统中的设备遭受短路电流的破坏，确保系统的正常运行。综上所述，断路器担负着限制短路电流、提高系统可靠性的重大责任。断路器能及时和准确地接通或断开电力供应，其可靠性，在很大程度上依赖于其内部机械部件的正确动作。断路器实验和实际应用的统计数据表明，在断路器不能正常发挥作用时，引起的原因大部分由于是其内部的

2、机械部件不能准确而可靠地动作。国际大电网会议对高压断路器所做的两次世界范围内的调查，以及中国电力科学院对断路器事故的统计分析显示，高压断路器的大多数故障中以绝缘事故和拒分事故最为突出。1989—1997年全国发生的1500次事故中，拒分事故发生340次，占22．67％；拒合事故97次，占6．48％；开断与关合事故136次，占9．07％；绝缘事故532次，占35．47％；误动事故105次，占7．02％；载流事故119次，占7．95％；外力及其他事故171次，占11．43％。绝缘事故和拒分事故最为突出，占

3、到全部事故的近60％【2J。基于以上的数据统计，对于断路器的生产厂家来说，提高断路器的成品出厂检验手段是十分必须的，尤其是针对其机械特性。断路器检测台在这个环节发挥了重要的作用，扮演了不可替代的角色。因此，断路器检测台也是高压断路器生产行业中不可缺少的设备。近几年来，国内外陆续开发出的一些断路器机械特性检测仪器，普遍存在着适用范围小，检测数据不准确，抗干扰能力差等问题。基于这些原因，能够高效而准确测量断路器机械特性的检测装置就有着不可估量的作用与前景。本文就是通过分析断路器工作原理，设计了用于检测高压

4、断路器机械特性的检测装置，并对其检测性能进行了验证，结果表明该检测台的设计符合要求。1．2断路器机械特性检测装置的研究现状综述1．2．1断路器机械特性检测装置的发展历程断路器机械特性检测装置的发展经历了电秒表、故障测试仪、滚筒测试仪、微分电路式测试仪、光电计数式机械特性测试仪、电磁振荡器以及多线示波器等多种类型【31。发展到现在的以DSP技术为基础的微机型机械特性检测仪，其检测原理和方法都有了很大的改进，不仅具有较高的精度，并且还能记录断路器动作的整个过程，从而可以方便地计算断路器分合闸速度。2长安大

5、学硕士学位论文断路器分合闸速度的测量方法也有多种，比如微分法、滑块法、光电法、转鼓法、电磁震荡器等凹1。但目前使用较普遍的还是微机型断路器机械特性检测法。微机型断路器检测装置具有结构简单、轻巧、操作简便等优点，但同时也有一些不尽人意的地方，主要表现在精度较低和速度计算设置的不灵活上。1．2．2断路器机械特性检测技术的发展历程断路器机械特性的检测技术总体上经历了离线检测、周期性在线检测、长期在线监测等三个发展过程n0J。(1)离线检测。自50年代开始，我国一直依据电力设备预防性实验规程的规定，对电力设备

6、进行定期的停电实验、检修和维护。频繁的操作，再加上过度的拆卸检修，这些都降低了电力设备的动作可靠性。传统的检测方法有：短路电抗法、低压脉冲法、频响分析法。以上这些方法均需使断路器退出运行才能对断路器机械特性进行检测，即均属离线方法。对电力设备实施状态诊断或实时在线检测，及时了解其运行状况，掌握其运行特性及变化趋势，对提高其运行可靠性是极为重要的。同时，停电事故给生产和生活带来影响和损失随着电力系统朝着高电压、大电容的方向发展也越来越大，保证电力设备的安全运行越来越显得重要。因此，迫切需要对电力设备运行

7、状态进行实时或定时的在线检测，以便及时采取预防措施，减少或避免停电事故的发生。(2)在线检测。指对运行中的设备的状态量进行不问断的检测，将采集到的信号量进行加工处理，使之成为有用的信息，通过对信号的识别来判断设备出现故障和异常的部位、原因及程度，并预测设备故障和异常可能发展的速度和后果，制订相应的维修计划和项目。根据资料显示，美国于1995年颁布的《电气设备绝缘诊断方法导则》现已逐渐转向为以机械特性在线检测方式为主的检测法则，并已制定出有关标准。日本20世纪80年代开始进入以机械状态检测为基础的预知维

8、修时代，该项技术的研究与应用进展很快，并己积累了大量的数据和经验，并逐步形成了一些标准和较成熟的方法【40】。现如今，一些发达国家对断路器设备的机械特性检测技术已逐渐成熟，并且已有了功能较齐全、抗干扰性能较高的产品。在我国，断路器机械特性在线检测技术发展起步较晚，近年来，国内一些单位和厂家也在开展断路器机械特性检测装置研发方面的工作。清华大学高压教研室于1995研制了cBA一1高压断路器机械参数测量分析系统，该系统可以检测分、合闸线圈电流、行程一时间特性