【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于真空断路器状态检测领域，尤其涉及一种投切电容器组的真空断路绝缘性能检测装置及方法。
技术介绍
1、电网中的电动机、变压器等设备大部分属于感性负载，在运行过程中需要向这些感性负载提供相应的无功功率。在电网中安装无功补偿设备可以提供感性负载所消耗的无功功率，以减少电网电源向感性负载提供且由线路输送的无功功率。一方面减少了无功功率在电网中的流动，从而减少线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗；另一方面，可以提高电网系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平。目前变电站普遍采用并联电容器组作为无功补偿设备，其接线方式一般有单星形、双星形及三角形，而并联电容器组主要由断路器实现投切。
2、真空断路器具有体积小、灭弧性能好、寿命长、维护量小、响应速度快及环保等优点，目前在我国6kv~35kv电力系统中已大量应用于投切无功补偿电容器组。庞大的设备基数和分闸次数，使真空断路器面临严峻的重击穿过电压风险，一旦发生重击穿过电压，将引起真空断路器损坏及电容器组烧毁等故障，严重影响电力系统的安全、稳定、可靠的运行。
3、真空断路器绝缘性能直接关系到其抗重击穿的能力，现有投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测，主要是送到实验站进行型式试验等测试，存在着检测手段单一、操作繁琐、成本较高及真空断路器动作分散导致的诊断结果不精确等现象，不适用于工业现场应用。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置
2、本专利技术的技术解决方案是：一种投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置，设有用于与被测真空断路器vcb相接的接点ab，接点a接地，接点b与电阻r3相接，与接点ab两端并联有互感器pt的一次线圈，所述电阻r3的另一端一路依次通过电阻r0及电容c0后接地，另一路依次通过可控点火球装置g、电感线圈lv及高压电容cv接地，所述可控点火球装置g两端并联有电阻r2，所述高压电容cv两端与充电电路相接；设有控制电路，所述控制电路的输出端与可控点火球装置g的点火电极k相接，所述控制电路还设有控制真空断路器vcb操动机构运动的控制端，所述互感器pt的二次线圈与检测单元相接。
3、优选所述充电电路设有交流电源e，所述交流电源e与变压器bt的初级线圈相接，变压器bt的次级线圈一端依次通过电阻r1、硅堆d后与高压电容cv相接，变压器bt的次级线圈的另一端与滑动变阻器s的一端相接，滑动变阻器s的滑片接地。
4、一种采用上述投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置的检测方法，按照如下步骤进行：
5、步骤1. 将被测真空断路器vcb两端与接点ab相接，并将被测真空断路器vcb操动机构与控制电路的控制端相接；
6、步骤2. 控制充电电路为高压电容cv充电；
7、步骤3. 判断被测真空断路器vcb的触头初始状态是否位于合闸位置，否，进行步骤3.1，是，进行步骤3.2；
8、步骤3.1控制真空断路器vcb操动机构，使触头初始状态位于合闸位置，进行步骤3.2；
9、步骤3.2控制真空断路器vcb操动机构，使触头分断，在预设的时间内控制可控点火球装置g导通，接入恢复电压信号交流分量；
10、步骤4. 检测设定触头间隙范围内的电压状态，判断是否发生击穿，是，记录击穿电压及出现击穿时对应的触头间隙，否，记录恢复电压的峰值电压及达到峰值电压时对应的触头间隙；
11、步骤5. 根据记录的电压及触头间隙，获得检测分数；
12、步骤6. 重复步骤2~4共10次，根据检测分数对被测真空断路器的绝缘性能进行分类，检测结束。
13、优选的是步骤3所述预设的时间是按照如下方法获得：
14、使用真空电弧模型，通过atp-emtp软件仿真分析得到在恢复电压信号后达到峰值时刻时触头间隙 d对应的等效阻抗，进一步得到触头间隙击穿电压等效值ub，与触头间隙 d的关系为：
15、
16、其中 α为0.8， k为常数；
17、通过上式计算得到对应上述等效阻抗的触头间隙 d；
18、再通过实验记录真空断路器触头动作的速度-时间曲线，得到触头运动到该开距 d的时间，即为预设的时间。
19、优选的步骤5是按照如下步骤进行：
20、步骤5.1根据下式计算得出最终断路器状态的评价数值z：
21、z=0.6x+0.4y
22、当所记录的电压是击穿电压时，x为击穿电压的归一化值，是与a=0，c=1，将a和c两个击穿电压平均值进行归一化处理后所对应的归一化值，所述a和c分别是以c2级断路器和到达额定短路分断次数的断路器为样机，将样机替代被测真空断路器vcb进行步骤1-4，并重复步骤2-4进行多次检测得到多组数据，以所得到的多组数据计算出的击穿电压平均值；步骤4所述设定触头间隙范围为 d±0.5mm；当所记录的电压是峰值电压时，x取值至少为1；
23、y为出现击穿或峰值时对应的触头间隙归一化值，是与 d+0.5mm=0， d-0.5mm=1，将 d+0.5mm和 d-0.5mm两个触头间隙值进行归一化处理后所对应的归一化值；
24、当z<0.2时，定义断路器检测分数为c；
25、当0.2≤z≤0.8时，定义断路器检测分数为b；
26、当z>0.8时，定义断路器检测分数为a。
27、优选的步骤6是按照如下步骤进行：
28、所述根据检测分数对被测真空断路器的绝缘性能进行分类的原则如下：
29、设定被测真空断路器绝缘性能按一等到三等依次降低；
30、若检测分数均为a，则认定被测真空断路器为一等；若检测分数为b的次数为2~5次，其余均为a，则认定被测真空断路器为二等；若检测分数出现至少一次c或者至少六次b，则认定被测真空断路器为三等；对于检测分数为b次数仅为一次，其余均为a的被测真空断路器，重新进行步骤3-5一次，若检测分数为a，则认定被测真空断路器为一等，若检测分数为b，认定被测真空断路器为二等。
31、本专利技术的检测装置结构简单、体积小、易于搬运，检测方法操作容易，可以直接应用到工业现场对真空断路器的绝缘性能进行检测，大大降低检测成本，并根据试验过程中得到的数据将被测真空断路器分为1-3等，较好地反映出真空断路器的绝缘状态，改善本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置，其特征在于：设有用于与被测真空断路器VCB相接的接点AB，接点A接地，接点B与电阻R3相接，与接点AB两端并联有互感器PT的一次线圈，所述电阻R3的另一端一路依次通过电阻R0及电容C0后接地，另一路依次通过可控点火球装置G、电感线圈LV及高压电容CV接地，所述可控点火球装置G两端并联有电阻R2，所述高压电容CV两端与充电电路相接；设有控制电路，所述控制电路的输出端与可控点火球装置G的点火电极K相接，所述控制电路还设有控制真空断路器VCB操动机构运动的控制端，所述互感器PT的二次线圈与检测单元相接。
2.根据权利要求1所述的投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置，其特征在于：所述充电电路设有交流电源E，所述交流电源E与变压器BT的初级线圈相接，变压器BT的次级线圈一端依次通过电阻R1、硅堆D后与高压电容CV相接，变压器BT的次级线圈的另一端与滑动变阻器S的一端相接，滑动变阻器S的滑片接地。
3.一种采用如权利要求1或2所述投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置的检测方法，其特征在于按照如下步骤进行：>
4.根据权利要求3所述的投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测方法，其特征在于步骤3所述预设的时间是按照如下方法获得：
5.根据权利要求4所述的投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测方法，其特征在于步骤5是按照如下步骤进行：
6.根据权利要求5所述的投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测方法，其特征在于步骤6是按照如下步骤进行：
...【技术特征摘要】
1.一种投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置，其特征在于：设有用于与被测真空断路器vcb相接的接点ab，接点a接地，接点b与电阻r3相接，与接点ab两端并联有互感器pt的一次线圈，所述电阻r3的另一端一路依次通过电阻r0及电容c0后接地，另一路依次通过可控点火球装置g、电感线圈lv及高压电容cv接地，所述可控点火球装置g两端并联有电阻r2，所述高压电容cv两端与充电电路相接；设有控制电路，所述控制电路的输出端与可控点火球装置g的点火电极k相接，所述控制电路还设有控制真空断路器vcb操动机构运动的控制端，所述互感器pt的二次线圈与检测单元相接。
2.根据权利要求1所述的投切电容器组的真空断路器绝缘性能检测装置，其特征在于：所述充电电路设有交流电源e，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李新星，滑勉，崔嘉，姚峰，荀之，王江江，李瑞通，郭宇刚，任俊芳，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司临汾供电公司，
类型：发明
国别省市：
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