[发明专利]一种户外高压隔离开关的检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压隔离开关，特别是户外高压隔离开关，具体是一种户外高压隔离开关设备运行状态的在线检测装置及检测方法。

背景技术

在近代的高压电网中，装设有大量的隔离开关，电力系统应用隔离开关分、合电路，达到安全隔离的目的。高压隔离开关主要包括导电部分、操动机构、传动机构、绝缘部分和支持底座，导电部分包括触头、闸刀等，主要起关合和开断电路的作用；操动机构是通过手动、电动、气动、液压等方式向隔离开关的动作提供能源；传动机构包括主轴、拐臂、连杆以及操作绝缘子等，传动机构接受操动机构的力矩，将运动传动给触头，完成隔离开关的分、合闸动作；绝缘部分包括支持绝缘子和操作绝缘子，实现带电部分和接地部分的绝缘；支持底座用于将各个部分固定为一体。

高压隔离开关按照安装位置可以分为户外高压隔离开关和户内高压隔离开关，在电力系统的变电设备中，户外高压隔离开关是变电所中运用较多的设备，由于户外高压隔离开关长期暴露在大气中，在使用过程中经常出现四大问题：

(1)锈蚀问题

由于户外高压隔离开关长期暴露在大气中，经受着日晒雨淋，各部位锈蚀的情况很严重。

(2)传动问题

户外高压隔离开关的传动部分由于锈蚀、变形等原因，操作时常常出现卡阻问题，加重了操作力矩，引起高压隔离开关开合闸不到位，分闸困难，甚至传动杆扭曲变形、拐臂断裂。

(3)导线回路过热问题

隔离开关导电回路的过热现象主要出现在动静触头的接触部位，其直接原因是暴露在大气中的触头收到粉尘、雨雪、潮气、腐蚀性气体的侵蚀，导致接触表面电阻增大，温升过高。

(4)瓷柱断裂问题

瓷柱断裂的部分原因是操作引起的应力，往往由于调试不当，使操作应力过大，还有一个重要原因就是由于隔离开关传动部分出现锈蚀、变形等，引起分合闸困难，加大操作力矩造成瓷柱断裂。瓷柱作为高压隔离开关的绝缘部分，如果断裂，则无法起到绝缘作用，引起触电，影响安全生产。

高压隔离开关作为电力系统一次主要分段设备，它运行状况的好坏直接影响电能的传输、分配以及系统的安全可靠运行，以上问题若不能好好解决，将直接威胁电力安全生产。目前高压隔离开关的状态检测手段主要依赖红外、接触电阻、超声波进行导电部分及支柱绝缘子的检测，惟独对高压隔离开关的机械故障还没有一个有效监测手段，还只能依赖产品既有质量和防腐蚀性能，或者靠现场工作人员的主观经验和技术能力来监测，导致高压隔离开关故障监测的不确定性较大，可靠性较低、难以保证安全生产，而且增加了工作人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种户外高压隔离开关的检测装置，该检测装置通过在线检测隔离开关的设备运行状态和运行参数，判断其发展变化趋势，能够及时准确的检测出高压隔离开关潜在的机械故障，排除安全隐患，用以解决现有高压隔离开关只能依赖产品既有质量、防腐性能或现场工作人员主观经验和技术能力来保证，不能及时准确判断潜在的机械故障，严重影响供电可靠性及电网安全运行的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种户外高压隔离开关的检测装置，包括用于测量机械特性的机械特性测量仪、用于检测触指压力的触指压力测量仪、用于检测回路电阻的回路电阻测量仪以及对测量结果进行监测的监测单元；

所述的机械特性测量仪包括安装在传动机构主轴上用于检测主轴转动角度的角度传感器以及安装在操动机构上用于检测主轴转动力矩的主轴力矩检测设备，所述的角度传感器以及主轴力矩检测设备的信号输出端均连接监测单元的输入端口，所述的监测单元根据角度传感器和主轴力矩检测设备的输出信号绘制机械特性曲线；

所述的触指压力测量仪包括用于检测高压隔离开关触指压力的压力传感器，所述压力传感器安装在高压隔离开关的两个触指之间，所述压力传感器的信号输出端连接监测单元的输入端口，用于将检测到的压力信号经过模数转换发送给监测单元；

所述的回路电阻测量仪包括用于测量高压隔离开关回路电流和电压的电压电流测量装置，所述电压电流测量装置的两信号输入端，分别与高压隔离开关的动、静触头对应连接，所述电压电流测量装置的信号输出端连接监测单元的输入端口，所述监测单元根据检测的电流和电压信号，计算回路电阻。

所述的主轴力矩检测设备为安装在手动操动机构操作手柄上的力矩传感器，所述力矩传感器的信号输出端通过A/D转换电路连接无线收发模块，并通过所述的无线收发模块与监测单元无线连接，监测单元根据接收到的角度传感器检测的主轴转动和力矩传感器检测的操作力矩绘制角度-力矩关系曲线。