一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法技术

针对现有技术不足，提供一种对现场运行的高压隔离开关动作时所产生的振动信号进行实时测量、采集以及分析的手段，从而全面跟踪记录隔离开关动作过程中的振动特性，用于可靠反馈隔离开关动作位置结果以及预测隔离开关异常状态。该测量方法能够实现隔离开关在无现场人员监视的情况下进行遥控分合，并有效反映了隔离开关的运行健康状态。

Vibration test method for horizontal three column high-voltage isolating switch

In view of the defects in the prior art, real-time measurement, sampling and analysis methods provide a generated high-voltage isolation switch of the on-site operation of the vibration signal, so as to track the action in the process of vibration isolating switch, isolating switch for reliable feedback prediction results and action position isolation switch abnormal state. The method can realize the remote control of the isolating switch in the absence of on-site personnel monitoring, and effectively reflect the running state of the isolating switch.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法，尤其是涉及输变电

技术介绍
高压隔离开关是发电厂和变电站中重要的开关电器，与高压断路器配套使用。其主要作用有：1、当高压电器设备在检修时，用来隔离被检修设备和带点的电网，以保证安全检修。2、在双母线接线回路中，可以利用隔离开关将电气设备或电路从一组母线切换到另一组母线。高压隔离开关本身不像高压断路器具备专门的灭弧结构，所以它不能用来开断负荷电流和短路电流。它需要和断路器配合使用，只有当断路器开断电流后才能进行相关操作。目前我国不少变电站已经采用了无人值班方式，但因为开关没有实现遥控操作，有倒闸任务时还是需要运行人员到站执行任务。随着变电站的自动化水平的提高，隔离开关遥控成为可能。隔离开关的遥控，是指利用测控系统经过二次控制回路，控制隔离开关操动机构中电动机电源的接通或断开，进而控制电动机的起停，实现对隔离开关的分合闸遥控操作。这不仅要求隔离开关具备遥控功能，而且要质量可靠，为进一步保障操作安全和提高操作效率，综合自动化系统还要具有对隔离开关的监测和控制功能，所以有必要对隔离开关在线监测进行深入探讨。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种对现场运行的高压隔离开关动作时所产生的振动信号进行实时测量、采集以及分析的手段，从而全面跟踪记录隔离开关动作过程中的振动特性，用于可靠反馈隔离开关动作位置结果以及预测隔离开关异常状态。本专利技术涉及的一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法，包括如下步骤：1、隔离开关振动信号采集测点选取。是指对隔离开关设定振动监测点的过程。水平三柱式隔离开关在底座上有三根绝缘支柱瓷瓶，这三根瓷瓶处于同一平面。其中两侧的绝缘支柱瓷瓶上端固定安装有静触头，中间的绝缘支柱瓷瓶为旋转支柱瓷瓶，旋转支柱瓷瓶上固定安装有导电杆，导电杆两端固定安装有动触头。现场应用时，输电母线与水平三柱式高压隔离开关的静触头相联。中间的旋转支柱瓷瓶带动导电杆运动，来实现线路的分闸及合闸。导电杆由两根相同铜管组成。其端部各焊有一个圆柱形触头，借助铜夹筷和铝罩连成一体。静触头(如图1所示)为指形多点接触形式，每对触片有单独的弹簧.有足够的插入行程以保证两端支柱绝缘子在母线拉力作用时仍能保证接触可靠。图中虚线状态为分闸位置，隔离开关合闸时，导电杆旋转一定角度后，圆柱形触头和静触头接触在一起，然后静触头旋转约45度，实现隔离开关的合闸。分闸时，静触头在复位弹簧的作用下偏转至初始状态，以准备在下次合闸过程中起到导向和缓冲作用。水平三柱式隔离开关在合闸或分闸时，动静触头、导电杆及绝缘支柱瓷瓶都会受到较强的冲击力，此时动静触头、导电杆、绝缘支柱瓷瓶都能产生丰富的振动信号。本专利技术使用工业振动传感器采集这些振动信号，并对其进行分析，根据分析的结果判断水平三柱式隔离开关的分合闸状态是否到位。将振动信号测点选择在静触头的接线端子侧方(如图2所示)。连接后振动传感器与静触头成为刚性连接，隔离开关分合闸时静触头上的振动信号将无损传递到振动传感器。2、振动信号测量过程。是指在隔离开关实时运行时对其分合闸产生的振动信号进行测量的过程。本专利技术是一种采用中国优能特电力科技发展有限公司生产的ISD-500隔离开关振动监测仪对在运隔离开关进行分合闸振动测试信号监测并分析的方法，本专利技术针对国内外目前无人涉及的领域进行研究，成功用于实现隔离开关在无现场人员监视的情况下进行遥控分合，并有效反映了隔离开关的运行健康状态。隔离开关在分闸或合闸时，通过监测仪对隔离开关振动监测点的振动数据进行监测和采集，并对此进行记录。3、数据分析和处理建议步骤。是指对记录的振动数据进行分析，并根据分析结果判断隔离开关分合闸是否到位，并且评估其健康状态的过程，根据分合闸的到位情况提供报警，根据评估的健康状态提供相应的检修策略用于状态检修。隔离开关作为电气设备中的运动部件，其在分闸、合闸过程中会产生丰富的振动信号。隔离开关合闸是否到位、过位，合闸后是否自锁，分闸是否到位，传动机构是否卡涩，都会毫无“保留”地反映到振动信号中。合闸出现的问题包括合不到位、过位、触点接触不良、以及在运行过程中逐渐松动等。合闸过程中动触头和静触头撞击、接触、摩擦会在不同时段产生不同频率和强度的振动信号。触头结合的紧密程度直接影响了隔离开关整个和部分的振动特性，对于每一种型号的隔离开关，其隔离开关整个和部分的振动特性是一致的，本专利技术对水平三柱式隔离开关预先进行了振动分析及记录，建立了完善的数据库。水平三柱式隔离开关运行中的每一次振动采集都可以比较数据库中的正常数据模型进行分析。分闸过程中的振动以动触头与静触头之间的摩擦为主，其振动幅度及频率均小于合闸过程，振动响应时间也较短。但整个分闸过程中的时域特性和振动频谱也具有明显的分析特性。可以使用类似于合闸分析的方法分析分闸过程。传动机构的卡涩会使合闸过程延长，并在振动信号中伴随有低频振动信号，也能通过振动分析对其进行分析。水平三柱式隔离开关在分合闸过程中，其主要运动形态是在水平面(x，y平面)上的，对于ISD-500的振动传感器而言，其可以采集x、y、z三个方向上的振动信号，因此对于振动信号的分析可以很方便的从中选取采集数据。不过对于振动传感器的安装，要求它和静触头的接触面是垂直于水平面的，这样可以有效避免安装接触面与水平面平行时，由于刚性误差造成水平位移，而对水平面上的振动信号的采集有损失。照此要求，振动传感器应该安装在静触头的侧面，并进行刚性连接处理。附图说明图1是静触头的结构部件图图2是振动传感器的安装位置。图3是合闸正常时的振动信号时域图图4是分闸正常时的振动信号时域图图5是合闸不能自锁时的振动信号时域图图6是分闸不到位时的振动信号时域图图7合闸不到位时的振动信号时域图具体实施方式1、监测及分析正常合闸过程。1)合闸正常时的振动信号的时域图：见图32)正常合闸时监测数据分析：时域图的起始时刻为动触头与静触头开始接触的时刻。0ms至247ms之间静触头开始吸收来自动触头的动能，但由于惯性原因，静触头并没有出现明显振动。247ms至412ms之间，静触头克服惯性开始运动，因此产生振动信号，不过此时动触头与静触头的结合还没有到最紧密的时候，动触头的动能还在向静触头传递能量，同时，静触头还在克服其转动轴上的摩擦力做功，对外传递能量。412ms至783ms之间振动信号幅度最大，这个期间动触头与静触头已经紧密接触，并且二者以最大能量进行运动并发出最大强度的振动，这个时间段也是动静触头完成整个运动以致到最终位置的时间。783ms至968ms之间是动静触头正常合闸到位后的静止阶段，这一段时间基本没有振动信号。从968ms开始，合闸自锁开始启动，重新产生新的振动信号，这一过程持续到1600ms之后基本趋于结束。2、监测及分析正常分闸过程。1)正常分闸时的振动信号的时域图：见图42)正常分闸时监测数据分析：时域图的起始时刻为动触头受外力作用连同静触头共同发生振动的时刻。0ms至806ms之间，动触头与静触头由铜夹筷和铝罩连接在一起，在动触头所受外力(来自传动机构)的作用下共同产生位移，发生振动。这段时间内，动触头与静本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法，其特征是：通过工业振动传感器、采集与记录、建立数据库实现对隔离开关运行状态监测。

【技术特征摘要】
1.一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法，其特征是：通过工业振动传感器、采集与记录、建立数据库实现对隔离开关运行状态监测。2.根据权利要求1所述的一种水平三柱式高压隔离开关的振动测试方法，其特征是：工业振动传感器采集这些振动信号，并对其进行分析，根据分析的结果判断水平三柱式隔离开关的分合闸状态是否到位。3.根据权利要求1所述的一种水平三柱式高压隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇义，王红梅，王锐，钟斌，胡红，肖文章，郭镭，马龙华，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司乐山供电公司，南京优能特电力科技发展有限公司，蔡宏毅，
类型：发明
国别省市：四川;51