用于开关设备的双侧接地式在线测试系统和测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于开关设备的双侧接地式在线测试系统及测试方法，涉及电力设备测试技术领域，具体涉及一种对输、变、配电线路开关设备进行综合试验的双侧接地式在线测试设备及测试方法。本发明专利技术技术方案包括被测开关设备和控制被测开关设备分合闸的动作驱动器，还包括：主机，连接电缆，接地线，电流传感器；其中，连接被测开关设备同一侧接线柱的接地线与同一接地焊桩电连接，所述接地焊桩分别通过所述连接电缆与主机内的恒流源输出端电连接。本发明专利技术旨在提供一种提高开关设备停电试验效率、优化试验流程、降低操作风险的在线测试系统及测试方法。

【技术实现步骤摘要】
用于开关设备的双侧接地式在线测试系统和测试方法
本专利技术涉及电力设备测试
，具体涉及一种对输、变、配电线路开关设备进行综合试验的双侧接地式在线测试设备及测试方法。
技术介绍
开关设备包括断路器、刀闸、开关柜、空气断路器、低压开关等线路分合闸设备，是输、变、配电系统中的重要设备，并且使用量非常大。以断路器为例，一般一座220kV变电站内的断路器大约在20-30台。根据要求，供电公司应定期对开关设备进行试验，以判断开关设备状况，排除系统隐患。开关设备的试验主要包括机械特性试验和回路电路试验等。现有对在线的开关设备进行停电试验时，主要存在以下问题：a）开关设备停电时需要在其双侧悬挂接地线，即双侧接地，但进行停电试验时又往往需要拆除单侧接地线，工序多；b）拆除接电线需要频繁举绝缘杆，容易发生倒杆至相邻带电间隔，导致触电事故，风险高；c）拆除接电线需要经过调控、运维和检修三部门同意，管理效率不易提高，准备周期长；d）对在线设备的停电试验，因为其安装位置高，试验时往往需要多名工作人员在地面或操作平台上举3至5米长的绝缘杆进行拆挂工作，拆挂工作必须符合规定，一次操作时间较长，试验效率低；e）不同试验的试验仪器和电缆不同，接线方式一般也不同，所以在停电试验时，现场容易布线乱，标准化管理难。现有技术中对双端接地的开关设备的回路电阻试验设备，都认为地网电阻远大于开关设备的回路电阻，因此是可忽略的，但实际操作中，这种测量形式存在漏检缺陷。在很多盐碱地区及铜地网区域（尤其是变电站低压开关处），地网电阻很小，仅仅是开关设备回路电阻的几倍、几十倍，当通过电流时，地网部分通流很大，这部分电流是不可忽略的，如果还采用之前的算法或接线，就存在很大误差，导致对设备的误判。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种提高开关设备停电试验效率、优化试验流程、降低操作风险的在线测试系统及测试方法。本专利技术所采用的具体技术方案是：一种用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，包括被测开关设备和控制被测开关设备分合闸的动作驱动器，还包括：主机，所述主机内部设置有中央处理器以及分别与中央处理器连接的恒流源、通讯模块、显示模块、操作面板以及插接面板，所述主机与动作驱动器连接并控制动作驱动器驱动被测开关设备分合闸；连接电缆，所述连接电缆一端通过插接面板与主机可拆卸连接，另一端固定有与接地焊桩卡接固定的卡接头；接地线，所述接地线一端与被测开关设备的接线柱电连接，另一端与接地焊桩电连接；电流传感器，所述电流传感器通过插接面板与主机连接，设置于被测开关设备回路，用于检测流过被测开关设备的电流；所述被测开关设备回路是指其各相触点所在回路，或者各相触点通过接地点并联后的回路；其中，连接被测开关设备同一侧接线柱的接地线与同一接地焊桩电连接，所述接地焊桩分别通过所述连接电缆与主机内的恒流源输出端电连接。该技术方案的进一步改进在于：恒流源为交流/直流恒流源。该技术方案的进一步改进在于：机内还设置有电压传感器，所述电压传感器输入端分别通过所述连接电缆与所述接地焊桩连接。该技术方案的进一步改进在于：中央处理器中设有存储测量记录的存储单元。一种用于开关设备的双侧接地式在线测试方法，包括：将连接有动作驱动器的被测开关设备两侧接线柱分别接地；在被测开关设备两侧并联恒流源，并测量开关设备回路的第一电流；通过恒流源的电流和第一电流计算开关设备两侧接地导通的第二电流；通过第一电流的出现判断被测开关设备机械特性试验中合闸过程的的结束时间，通过第一电流的消失判断被测开关设备机械特性试验中分闸过程的结束时间；通过第一电流计算被测设备的回路电阻；通过第二电流计算与被测开关设备连接的接地点的接地导通。进一步的，使用本专利技术技术方案中的设备按如下步骤操作：a）在被测开关设备停电后，将其两侧的接线柱分别通过接地线与两个接地焊桩连接；b）分别将第一电缆和第二电缆的夹钳与所述接地焊桩连接；c）令被测开关设备分闸，令主机控制恒流源稳定输出第一电流，并获取被测开关设备两侧第一电压，使用第一电流和第一电压获得被测开关设备两侧的接地导通；d）令驱动控制器控制被测开关合闸，根据被测开关设备电流出现的时间判断其机械特性合闸时间指标，同时在合闸完成后记录通过被测开关设备回路的第二电流和第二电压，使用第二电流和第二电压获得被测开关的回路电阻；e）令驱动控制器控制被测开关分闸，根据被测开关设备电流消失的时间判断其机械特性分闸时间指标。在本专利技术技术方案中的一个实施例中，所述被测开关设备为三相开关设备，接地时，每测三相接线柱连接于同一个接地点。在本专利技术技术方案中的一个实施例中，所述恒流源为工频交流恒流源。以本专利技术实施例中具体说明，本专利技术可带来的有益效果是：1）在被测开关设备完成停电动作后，可保留接地线进行随后的机械特性试验、回路电阻试验、回路电压试验同时检测现场接地点的接地导通；2）本专利技术技术方案可以在同一试验过程中完成上述四个测试任务；3）减少了开关设备周期性试验的分合闸次数，延长了开关设备的使用寿命；4）减少了拉杆操作，减小了倒杆风险，缩短了试验时间。本专利技术技术方案具有创新的工作方式，摒弃了传统拆线方可测试的工作方法；改良了测试原理，由拆线监测电压变化改为免拆线监测电流变；保证了工作安全，不再拆挂接地线，规避感应电伤人，倒杆触电的工作风险；提升工作效率，节约3/4的拆挂工作，工作时间由缩短70%，试验人员减少一半，试验仪器减少一半。附图说明以下结合实施例及附图对本专利技术作出具体描述：图1为本专利技术系统实施例的工作原理图；图2为图1系统的接线示意图；图3为图2中主机中接口部分的局部电路示意图；图4为使用图1中系统实现本专利技术方法的流程示意图；其中，101、被测开关设备，102、动作驱动器，103、接地焊桩，104、主机，105、接地线，201、恒流源，202、连接电缆，203、中央处理器，204、电流传感器，205、电压传感器。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术的技术方案做出进一步的描述。如图1、图2所示，本实施例是一种用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，包括：被测开关设备、控制被测开关设备分合闸的动作驱动器、测试主机、连接线缆、接地线以及电流传感器。本实施例中，主机内部设置有中央处理器以及分别与中央处理器连接的恒流源、通讯模块、显示模块、电压传感器以及操作面板。具体实现时，中央处理器选用具有高精度AD采集端口和DA输出端口的32位单片处理器，恒流源采用基于IGBT的交直流两用可调电流源，当恒流源工作于交流状态时，输出频率为50Hz工频，中央处理器通过调制脉冲控制恒流源输出电流大小和波形；显示模块为由中央处理器控制的液晶显示屏幕，操作模块为A/D编码键盘；通讯模块为WIFI芯片或者zigbee通讯芯片，插接面板上有与驱动控制器连接的接口，用于向驱动控制器发送分合闸信号，使驱动控制器控制开关设备分合闸。本专利技术的另一实施例中，中央处理器内置有无线通讯模块，通过与无线通讯模块连接的射频天线进行无线通讯。本实施例中，被测开关设备为三相开关设备，接地线的一端与被测开关设备的接线柱电连接，另一端与接地焊桩103电连接。具体实施时，接地线为六根，分为两组，每组三根，其中，第一组的三根接电线一端分别连接在与被测开关设备第一侧三相接线柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，包括被测开关设备（101）和控制被测开关设备分合闸的动作驱动器（102），其特征在于，还包括：主机（104），所述主机（104）内部设置有中央处理器以及分别与中央处理器连接的恒流源（201）、通讯模块、显示模块、操作面板以及插接面板，所述主机（104）与动作驱动器（102）连接并控制动作驱动器（102）驱动被测开关设备（101）分合闸；连接电缆（202），所述连接电缆一端通过插接面板与主机（104）可拆卸连接，另一端固定有与接地焊桩（103）卡接固定的卡接头；接地线（105），所述接地线一端与被测开关设备的接线柱电连接，另一端与接地焊桩（103）电连接；电流传感器（204），所述电流传感器通过插接面板与主机连接，设置于被测开关设备回路，用于检测流过被测开关设备的电流；其中，连接被测开关设备同一侧接线柱的接地线与同一接地焊桩（103）电连接，所述接地焊桩（103）分别通过所述连接电缆（202）与主机内的恒流源（201）输出端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，包括被测开关设备（101）和控制被测开关设备分合闸的动作驱动器（102），其特征在于，还包括：主机（104），所述主机（104）内部设置有中央处理器以及分别与中央处理器连接的恒流源（201）、通讯模块、显示模块、操作面板以及插接面板，所述主机（104）与动作驱动器（102）连接并控制动作驱动器（102）驱动被测开关设备（101）分合闸；连接电缆（202），所述连接电缆一端通过插接面板与主机（104）可拆卸连接，另一端固定有与接地焊桩（103）卡接固定的卡接头；接地线（105），所述接地线一端与被测开关设备的接线柱电连接，另一端与接地焊桩（103）电连接；电流传感器（204），所述电流传感器通过插接面板与主机连接，设置于被测开关设备回路，用于检测流过被测开关设备的电流；其中，连接被测开关设备同一侧接线柱的接地线与同一接地焊桩（103）电连接，所述接地焊桩（103）分别通过所述连接电缆（202）与主机内的恒流源（201）输出端电连接。2.根据权利要求1所述的用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，其特征在于：所述恒流源为交流或直流恒流源。3.根据权利要求2所述的用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，其特征在于：主机内还设置有电压传感器，所述电压传感器输入端分别通过所述连接电缆与所述接地焊桩连接。4.根据权利要求3所述的用于开关设备的双侧接地式在线测试系统，其特征在于：中央处理器中设有存储测量记录的存储单元。5.一种用于开关设备的双侧接地式在线测试方法，其特征在于，包括：将连接有动作驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭紫楠，王淇锋，林长海，杨博，王赫男，郭鑫，王泽霖，宋杨，韩楠，薄彦斌，何云峰，王玮民，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网河北省电力有限公司，国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11