[发明专利]一种断路器燃弧时间的测量方法

说明书

本发明涉及一种断路器燃弧时间的测量方法，包括：根据断路器空载试验过程中的断口电压曲线上断口信号的起始变化时刻，确定在断路器空载试验过程中的行程曲线上的刚分点位置，进而得到该刚分点对空载试验过程中的行程曲线总行程的划分比例；根据划分比例，在断路器负载试验过程中的行程曲线上确定刚分点的位置，将确定的刚分点的位置对应的时刻作为电弧起始时刻，并根据电弧起始时刻确定断路器燃弧时间。本发明利用断路器空载试验时和负载开断试验时所测得的触头刚分点对整个行程曲线总行程的划分比例相同的方法来确定断路器燃弧时间的起始时刻，提高了断路器燃弧时间测量的精确度。

技术领域

本发明属于高压开关研发、试验技术领域，具体涉及一种断路器燃弧时间的测量方法。

背景技术

高压断路器是电力系统中的重要的保护和控制设备，不仅要保证电力系统正常运行状态下安全、可靠地供电，而且还要保证在多种异常状态下迅速地切除故障，因此检验断路器的短路性能就成为断路器投入使用前最重要的试验。在短路性能试验中，燃弧时间是断路器开断试验过程中检验熄弧能力的重要参数，因此在试验中快速、精确、安全地测量燃弧时间对高压断路器的短路性能试验起着重要作用。

在高压断路器的开断试验中，有三个时间参量非常重要，分别是分闸时间、燃弧时间和开断时间。其中，分闸时间是指处于合闸位置的断路器，从分闸操作起始瞬间(即接到分闸指令瞬间)起到触头分离瞬间的时间间隔；燃弧时间是指电弧起始时刻(即触头分离时刻)起到电弧最终熄灭时刻之间的时间间隔；开断时间是指从断路器接到分闸指令起到电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔，一般等于分闸时间和燃弧时间之和。如图1所示，在断路器分闸操作过程中，t1表示分闸脱扣器带电时刻，即分闸操作起始；t2表示触头分离时刻；t3表示电弧最终熄灭时刻；T1表示分闸时间；T2表示燃弧时间；T3表示开断时间；K1表示合闸位置；K2表示触头运动情况；K3表示分闸位置；阴影部分表示有电流流过。

目前，高压断路器开断试验的数据采集系统能直观的显示出电弧熄灭时刻即最后半波电流零点，但是无法快速、精确、安全地标记或寻找到电弧起始时刻即触头分离时刻，这是因为在负载情况下，高电压大电流会经断口线直接对地短路，无法在负载情况下测量信号。因此，燃弧时间测量的关键在于确定断路器在开断过程中的电弧起始时刻(即触头分离时刻)。

在现有技术中，一般采取三种方法进行燃弧时间的测量：一、依据开断过程中三个时间参量之间的关系，即燃弧时间＝开断时间-分闸时间，通过量取开断时间和空载试验时测得的分闸时间差来求得燃弧时间。这种方法快速、方便，但使用此方法测得的燃弧时间不精确，因为该方法认为空载试验时的分闸时间等于负载条件下的分闸时间，但真实情况是分闸时间随开断电流的变化而变化，想要准确的测量开断试验时的分闸时间并不容易，所以在试验数据要求精确化的今天，空载状态下测得的分闸时间不再适合作为负载试验时的分闸时间使用。二、同机构三相试品试验时在非试验相附加断口信号，来确定触头分离时刻，进而确定燃弧时间。虽然该方法相较于第一种方法，精确度有所提升，但由于三相断路器的分闸同期性存在，精确度还有待提高。并且，此方法适用于三相断路器的单相试验中，不具备通用性。另外，此方法在安全性方面较差，一旦试品出现开断异常或绝缘异常，额外接入的断口线易引发非试验相短路或相间短路。三、通过新型测量设备或装置测量电弧电压来确定燃弧时间。此方法精确度高、安全，但需要投入额外的测量设备测量电弧电压，电弧电压测量需要较大的动态范围和高线性度的传感器，电弧电压在数千伏以内，然而当电弧消失后电压可达数百千伏，对测量设备和测量手段的要求极高，且由于电弧电压不稳定和不规则性，想要通过电弧电压来确定电弧起始时刻进而确定燃弧时间有着极大困难。

发明内容

本发明提供了一种断路器燃弧时间的测量方法，用以解决现有的燃弧时间测量方法测量精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括：

本发明提供了一种断路器燃弧时间的测量方法，步骤如下：

获取断路器空载试验过程中的断口电压曲线和行程曲线；