[发明专利]一种高压SF6断路器电寿命监测装置

说明书

技术领域

本装置设计涉及电力装置电器领域开关设备的监测，具体涉及高压SF₆断路器，特别地采用一种高压SF₆断路器电寿命监测装置。

背景技术

影响高压SF₆断路器电寿命的主要指标是电磨损程度，包括触头、灭弧室和灭弧介质三个部分，其中起决定作用的通常是触头的电磨损，通过对电磨损的研究可知，电磨损的主要决定因素是断路器的开断电流I，燃弧时间t、灭弧室的结构及其动触头的运行速度等。以往对电磨损的评估判断是以记录累计开断电流(I)或累计电弧能量(I²t)为依据的。事实上，同一断路器在同样的外部条件下先后两次开断同样大小的电流值，其烧损程度也不可能相同。而且，开断电流相差很大时，断路器触头的烧损机理不同，烧损相差更大。另外电磨损虽然取决于电弧能量，但还与触头分断速度等有关，且电磨损与电弧能量没有比例关系。因此要对断路器触头电磨损、电寿命监测作进一步研究，对断路器触头进行电寿命评估需要解决电寿命的概念和工程实施方法问题。

现有的计算断路器电寿命的方法主要是开断电流累计法，它是根据触头的质量损耗计算电寿命，是基于高压断路器的电寿命曲线的累计法。但是，不同短路电流下的触头电磨损程度是不一样的，而其磨损量和短路电流大小并不成线性关系。仅用累计开断电流来判断触头烧损量是不够的；因此，判断触头烧损量要考虑到每次开断不同短路电流所产生的不同磨损量，从而给高压SF₆断路器的电寿命检测带来了很大的困难。因此，需要对现有的电寿命检测状况进行革新，不能仅依赖于开断电流大小，而通过反映高压SF₆断路器开关动作时的重叠时间来监测和评估断路器的电寿命，从而有望获得较为准确的电寿命监测结果，弥补目前国内外尚无高压SF₆断路器行之有效的电寿命监测技术和方法的缺陷，为高压SF₆断路器的智能化技术的升级换代提供理论与技术指导。

发明内容

本装置的目的在于提出一种基于动静弧触头接触时间的高压SF₆断路器电寿命监测装置，能够检测开关动作时的动静弧触头接触时间。为达此目的，本发 明采用以下技术方案：

一种基于动静弧触头接触时间的高压SF₆断路器电寿命监测装置，所述装置利用高频时主触头开断与关合情况下分布感抗的不同，来监测动静弧触头单独接触时间；然后利用动静弧触头接触时间与弧触头单独接触行程的对应关系，将测量的动静弧触头接触时间换算成弧触头单独接触行程；再结合事先通过实验得到的弧触头单独接触行程与电寿命的对应关系，从而评估所述高压SF₆断路器的电寿命。

本发明具有简单可行，测量结果准确；结合计算机系统，可以实现在线监测。

附图说明

图1为本试验得到的弧触头单独接触行程随开断次数的变化关系图；

图2为本发明的弧触头单独接触行程测量原理图；

图3-1为本发明一个实施例中分闸过程角位移和直线位移行程统计结果；

图3-2为本发明一个实施例中分闸过程动触头行程拟合结果与实际结果对比图；

图3-3为本发明一个实施例中动触头行程曲线拟合误差曲线；

图4为本发明的一个实施例中电路图；

其中，C₁为第一电容，C₂为第二电容，C₃为第三电容，C₄为第四电容；

图5为本发明的锁相放大模块构成图。

具体实施方式

在一个实施例中，提供了一种基于动静弧触头接触时间的高压SF₆断路器电寿命监测装置，所述装置利用高频时主触头开断与关合情况下分布感抗的不同，来监测动静弧触头单独接触时间；然后利用动静弧触头接触时间与弧触头单独接触行程的对应关系，将测量的动静弧触头接触时间换算成弧触头单独接触行程；再结合事先通过实验得到的弧触头单独接触行程与电寿命的对应关系，从而评估所述高压SF₆断路器的电寿命。