超特高压断路器合闸电阻测试仪制造技术

本发明专利技术涉及电力检修测试装置，具体为超特高压断路器合闸电阻测试仪，解决现有的合闸电阻测试装置和方法操作过程复杂、费时，容易对断路器内部器件造成磨损，加剧部件老化的问题，方案：包括电流检测光耦，其阳极依次连接电阻和电源，阴极作为测量端，发射极接地，集电极连接有第二电阻、电源和DSP处理器。电源为经功放放大后输出含10V直流偏置的交流信号源，交流信号分量为峰值5V、频率1kHz。优点：1、测试装置结构简单，成本低廉；2、测试方法操作简便、快捷，测量结果准确；3、无需拆解断路器，不会对断路器的内部器件造成磨损、加剧老化；4、可同时测量出断路器的投入时间；4、非常适用于500kV及以上超特高压断路器合闸电阻的测试。

Test instrument for closing resistance of ultra high voltage circuit breaker

The invention relates to a power maintenance testing device, specifically for ultra-high voltage circuit breaker closing resistance tester, solve the process of closing resistance testing device and the existing method is complicated and time-consuming, easy to wear and tear caused by the internal device of circuit breaker, exacerbate the aging of components, including current detection scheme: optocoupler, anode connected resistor and power supply as the cathode, the measuring end, ground emitter, collector is connected with second resistors, power supply and DSP processor. The power supply is amplified by amplifier to output AC signal source with 10V DC bias, and the AC signal component is peak 5V and frequency 1kHz. Advantages: 1, the test device has the advantages of simple structure, low cost; 2, test method is simple, fast, accurate measurement results; 3, without disassembling the circuit breaker, the internal device of circuit breaker will not cause wear and exacerbate the aging; 4, can be measured at the same time the circuit breaker input time; 4, very suitable for 500kV and above the ultra-high voltage circuit breaker closing resistance test.

【技术实现步骤摘要】
超特高压断路器合闸电阻测试仪
本专利技术涉及电力检修测试装置，具体为超特高压断路器合闸电阻测试仪。
技术介绍
在500kV及以上的特高压电网中，为了限制操作过电压，提高开关设备的开断能力、降低线路重合闸过电压等干扰，高压断路器的厂家在断路器中安装了合闸电阻（也叫并联电阻）。DL/5596-2006《电力设备预防性试验规程》8.1.1条规定了对于SF6断路器的试验项目中要测量合闸电阻值和合闸电阻的投入时间；8.2.1条和8.5.1条分别规定，对于多油断路器、少油断路器和空气断路器，要测量灭弧室的并联电阻值。断路器在厂家工装完成后，断路器的触头、合闸电阻、并联电容均密封在高压灭弧室内，不拆卸断路器的情况下，无法直接接触到合闸电阻的两端。目前，现有的合闸电阻测试装置，大部分采用直流电压源向合闸电阻提供测试电流，仅对220kV及以下电压等级的断路器适用，原因是220kV及以下电压等级的断路器触头没有并联电容或者并联电容很小。而对于500kV及以上电压等级的特高压用断路器，其并联电容不可忽略，使用直流电压源时，断路器合闸过程如下，如图1所示：断路器接到合闸命令后约30-80ms，断路器辅助触头D2闭合，此时合闸电组Rx投入使用，约10ms后断路器主触头D1闭合，此时合闸电阻Rx开始退出使用，随即D2断开，断路器合闸完毕。从合闸过程看出，合闸电阻只在该过程中投入了约10ms的时间，在该时间内，直流电压源还没有完成对并联电容的充电，即在这10ms内，测量得到电流包含流过合闸电阻的电流与并联电容的充电电流，且充电电流是从大到小变化的，容易导致测量的合闸电阻值误差很大，且重复性较差。与此同时，以往测量合闸电阻通常使用以下两种方法：1）、在厂家人员的协助下，断开合闸电阻与主触头的连接线进行测量，测量完成重新装配；2）、检修人员配合以复杂操作，进行断路器液压机构缓慢动作（慢合），在慢合的过程中测量出合闸电阻，该方法不仅需要改变断路器液压机构的正常状态，试验结束后还要调整回来。这些方法不仅测量过程复杂、费时，还对断路器的内部部件造成不必要的磨损，加剧了部件的老化。因此，急需设计一种能够在现场测量超特高压断路器合闸电阻值，以及断路器合闸电阻投入时间的测试装置。
技术实现思路
本专利技术解决现有的合闸电阻测试装置和方法操作过程复杂、费时，容易对断路器内部器件造成磨损，加剧部件老化的问题，提供一种超特高压断路器合闸电阻测试仪。本专利技术是通过以下技术方案实现的：超特高压断路器合闸电阻测试仪，包括电流检测光耦TLP621，所述电流检测光耦TLP621的阳极依次连接有第一电阻和测试电源，所述电流检测光耦TLP621的阴极作为测量端，所述电流检测光耦TLP621的发射极接地，所述电流检测光耦TLP621的集电极依次连接有第二电阻和电源，所述电流检测光耦TLP621的集电极输出到DSP处理器。电流检测光耦TLP621的阳极连接第一电阻和测试电源，阴极作为测量端与断路器一端连接，第一电阻作为电流的取样电阻使用，同时起到限流的作用。电流检测光耦TLP621的发射极接地，集电极连接第二电阻后与电源连接，并且集电极输出到DSP处理器，当电流检测光耦TLP621的发光二极管导通时，电流检测光耦TLP621的集电极与DSP处理器的连接端由高电位变为低电位，DSP处理器接收到断路器辅助触头合闸的信息。由于测试电源中含有1kHz的高频交流信号，在合闸电阻投入的10ms内，可以采样得到数个周期断路器触头两端的高频电压、电流、功率值，考虑到触头闭合时的弹跳情况，使用5ms以后的任意一个周期的电压、电流、功率，根据：R=P/I2来计算出合闸电阻。使用R=P/I2而不是R=U/I来计算合闸电阻，可以避免并联电容的影响，因为并联电容上虽然有电流流过，但由于是容性电流，并不产生交流有功功率，所以使用R=P/I2来计算合闸电阻可以避免并联电容的影响。所述测试电源为经功放放大后输出含10V直流偏置的交流信号源，交流信号分量为峰值5V、频率1kHz。10V直流偏置保证了合闸电阻投入时，TLP621的发光二极管能可靠导通，以便DSP处理器能检测到触头合闸动作的时间。所述第一电阻为0.1%、2W的精密电阻。精密电阻作为电流的取样电阻，同时起到限流作用。本专利技术具有以下优点：1、测试装置结构简单，成本低廉；2、测试方法操作简便、快捷，测量结果准确；3、无需拆解断路器，不会对断路器的内部器件造成磨损、加剧老化；4、可同时测量出断路器的投入时间；4、非常适用于500kV及以上超特高压断路器合闸电阻的测试。附图说明图1为500kV及以上电压等级的超特高压用断路器结构示意图；图2为本专利技术测量原理图；图3为测试电源波形图；图中：D1-断路器主触头，D2-断路器辅助触头，Rx-合闸电阻，C-并联电容，R1-第一电阻，R2-第二电阻，Vs-测试电源。具体实施方式超特高压断路器合闸电阻测试仪，包括电流检测光耦TLP621，所述电流检测光耦TLP621的阳极依次连接有第一电阻R1和测试电源Vs，所述电流检测光耦TLP621的阴极作为测量端，所述电流检测光耦TLP621的发射极接地，所述电流检测光耦TLP621的集电极依次连接有第二电阻R2和测试电源Vs，所述电流检测光耦TLP621的集电极输出到DSP处理器。具体实施时，所述测试电源Vs为经功放放大后输出含10V直流偏置的交流信号源，交流信号分量为峰值5V、频率1kHz。所述第一电阻R1为0.1%、2W的精密电阻。测试时，将电流检测光耦TLP621的阴极与断路器一端连接，测试电源Vs提供经功放放大后的输出为含10V直流偏置的交流信号，交流信号分量为峰值5V、频率1kHz，第一电阻R1作为电流的取样电阻，同时起到限流作用。当合闸电阻Rx投入时，电流检测光耦TLP621的发光二极管可靠导通，电流检测光耦TLP621的集电极由高电位变为低电位，由于测试电源Vs中含有1kHz的交流信号，在合闸电阻Rx投入的10ms内，DSP处理器可以采样得到断路器两端数个周期的高频信号电压、电流、有功功率值，考虑到触头闭合时的弹跳情况，采用5ms以后的任意一个周期的电压、电流、有功功率值，根据R=P/I2即可计算出合闸电阻。同时DSP处理器还可测量出断路器合闸电阻的投入时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超特高压断路器合闸电阻测试仪，其特征在于：包括电流检测光耦TLP621，所述电流检测光耦TLP621的阳极依次连接有第一电阻（R1）和测试电源（Vs），所述电流检测光耦TLP621的阴极作为测量端，所述电流检测光耦TLP621的发射极接地，所述电流检测光耦TLP621的集电极依次连接有第二电阻（R2）和测试电源（Vs），所述电流检测光耦TLP621的集电极输出到DSP处理器。

【技术特征摘要】
1.一种超特高压断路器合闸电阻测试仪，其特征在于：包括电流检测光耦TLP621，所述电流检测光耦TLP621的阳极依次连接有第一电阻（R1）和测试电源（Vs），所述电流检测光耦TLP621的阴极作为测量端，所述电流检测光耦TLP621的发射极接地，所述电流检测光耦TLP621的集电极依次连接有第二电阻（R2）和测试电源（Vs），所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：成小胜，左广巍，时伟光，张永启，李平伟，赵宇亭，张佳佳，郝成龙，郭兴，王建伟，王磊，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司检修分公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山西,14