高壓開關參數測試儀的製作方法
2023-06-11 17:07:16
專利名稱：高壓開關參數測試儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高壓開關參數測試儀。
一般來說，高壓開關的生產廠家供電、發電部門每生產、安裝或檢修一臺高壓開關都必須對其開關的性能、參數進行嚴格測試。
目前一般採用的高壓開關測速裝置，通過一個設置在開關動觸頭作動行程中某一預定位置的通孔，獲得光電脈衝信號，利用電磁振蕩器繪製出一條高壓開關動觸頭運動的曲線，再用精度為0.02mm的卡尺量出有關數據後經過計算才能獲得高壓開關的有關性能參數。這種測速裝置採取定光通量。移動定位標量和調整光通量的方式，對於測試精度影響極大。頻率振蕩器的振蕩頻率是恆定的(100周／秒)。共振幅只能在某一個很限小的範圍內調節，比如說，當測量DRSR－220開關的分閘速度時，由於分閘速度高，曲線將被拉得很平，因此很難確的測量剛分時間，最大速度，剛分，剛合速度瞬時速度，最大速度時間及斷口的不同期，在測量上存在著幾個重大問題，即它不能求測出高壓開關的瞬時速度，剛分(合)時間，斷口的不同期，不能測量開關長行程，不能一機多用，不能測高速開關，儀器整套昂貴，體積大，重量大，操作人員多，複雜。另外，對於電壓高，切斷電流大分(合)閘速度高的高壓開關不能使用。例如SW7＿100KV開關剛分速度10m／s，最大分閘速度為15m／s。法國DRSRR－220KV，剛分速度18m／s，最大分閘速度19m／s。如果仍然使用電磁振蕩器測量，是滿足不了高壓開關測速要求的，並測量高壓開關的瞬時速度，剛分(合)時間，斷口的不同期，最大速度、時間，就無能為力了。
本發明的目的是提供一種測量高壓開關的瞬時速度，剛分(合)時間，斷口不同期，最大速度，最大速度時間及高壓開關動觸頭運動全過程的運動曲線，各種參數的高壓開關參數測試儀，該測試儀還可在測量的同時，直接顯示並記錄下列數據及特性曲線。
1、斷口的剛分(合)時間。
2、任意兩個斷口的不同期。
3、斷口不同期的大小比較。
4、觸頭運動動作時間。
5、斷口的剛分(合)速度(瞬時速度)。
6、最大剛分(合)瞬時速度。
7、動觸頭速度達到最大的時間。
8、開關動觸頭分(合)全運動的速度位移曲線。
9、分(合)過和中，動觸頭位置和相應時間的點陣曲線。
10、動觸頭運動過程中任一時間的位置。
11、動觸頭運動過程中，任一位置處的時間。
12、動觸頭運動過程中任一時間處的瞬時速度。
13、觸運動過程中任一位置的速度。
14、動觸頭運動到剛分(合)點時所走的距離。
15、分(合)點的總行程。
以及其他有關的觸頭的其它信息。甚至獲取觸頭運動過程中任意位置時的瞬時速度V(s)和相應時間T(s)以及任意時刻動觸頭位移S(t)。
本發明的高壓開關參數測試儀主要由光電轉換裝置，信號處理裝置，啟動定時裝置及微機數據處理系統構成。
在光電轉換裝置中，設置等距孔光柵尺，在光柵尺的一側並聯安裝兩隻紅外線發光管，在光柵尺的另一側並聯安裝兩隻光敏元件。光柵尺在高壓開關動觸頭上固定，隨開關動觸頭運動。
光電轉換裝置中設有與高壓開關動觸頭相連接的等距孔光柵尺，在光柵尺的一側設有發光管，另一側設有光敏元件；信號處理裝置設有集電極信號放大電路、雙驅動器和光電耦合器，並連在信號處理電路中的兩隻矽電光敏三極體的集電極分別通過兩個阻容濾波器與集電極放大電路相連，放大電路的輸出端經過雙驅動器及與非門與光電耦合器相連，光電耦合器的輸出端經與非門接入到微機數據處理系統的定時／計數器中；啟動定時裝置設有與高壓開關繼電器的常開觸點相連的光電耦合器，其輸出端經與非門接入微機數據處理系統的定時計數器；微機數據處理系統由定時／計數器，存貯器，中央處理器及輸入輸出裝置組成。
圖1是本發明的高壓開關測試儀的結構示意圖。
圖2是本發明實施例中光電轉換裝置的結構圖。
圖3是本發明實施例中信號處理裝置的電路圖。
圖4是本發明實施例中啟動定時裝置的電路圖。
圖5是本發明的微機數據處理系統的原理框圖。
以下結合
本發明的實施例。
高壓開關參數測試儀包括光電轉換裝置1，信號處理裝置2，啟動定時裝置，微機數據處理系統3，光電轉換裝置設有等距孔光柵尺10，在光柵尺10的一側設有發光管11、12，另一側設有光敏元件15、16。光柵尺10可與高壓開關的動能觸頭相連接，其孔距為10mm。發光管11、12為紅外發光管。光敏元件15、16為矽光管，可採用矽電光敏三極體。
在信號處理裝置中，設置在光柵尺10兩側的紅外發光管11、12和矽光管15、16分別並聯在信號處理電路中(見圖3)，兩隻矽光管15、16的集電極分別通過兩個阻容濾波13、14連接到第一級電晶體放大器17、18的基極上。第一級電晶體放大器17、18的集電極同第二級電晶體放大器19、20的基極相連接構成集電極前置放大電路。放大電路的輸出端經過雙驅動器21及與非門22與光電耦合器24相連，光電耦合器24的輸出端經與非門25接入微機數據處理系統3的定時計數器26中。脈衝信號指示器23同與非門22相連。
在啟動定時裝置中，啟動定時電路中的光電耦合器27同高壓開關的常開觸點30相連，光電耦合器27的輸出端經與非門28接入到微機數據處理系統的定時器29中(見圖4)。
微機數據處理系統由定時／計數器26、29，存貯器31、中央處理器32及輸出裝置34輸入裝置35組成。採用TB801A型微機為主體的微型計算機定時數據處理裝置。根據微型機定時採樣的原理，對高壓開關或類似裝置的(分)合運動過程的信息進行加工處理。當脈衝信號輸入到定時／計數器CTC26.29時，它對這個信號進行分析，運算等一系列的加工，然後送入到存貯器31進行定位修改地址指針，再送入中央處理器CPU32進行加工處理，最後利用操作盤將輸出信號數據等一系列參數送到輸出部分(印表機)34進行參數列印。(微型計算機具備列印、顯示功能)。主要由軟體控制。
光電轉換裝置在高壓開關埠頂部固定，光柵尺10與高壓開關動觸頭連接在一起，並隨之移動，光柵尺是以10＋0.02－0.05mm為單位的等距孔光柵尺，每移動一個孔格，光源被遮斷一次，這樣由紅外線發光管12和矽光管15、16完成光與電脈衝信號的轉換，電脈衝信號阻容濾波器13、14濾波後輸入到電晶體放大電路17、18及19、20進行集電極置前放大。電脈衝信號的輸入輸出指示器23當光電脈衝信號輸入時，就發亮，否則不亮。放大電路輸出的脈衝信號經過雙驅動器21來增大脈衝信號的電流量，經與非門22對脈衝信號進行高低電平指示輸出，最後輸入到光電耦合器24進行對脈衝信號隔離，排除幹擾雜波信號，進行處理整形，通過非與門輸入到定時計數器CTC26中進行對脈衝信號的數據處理。
啟動定時電路高壓開關的繼電保護器常開觸點(簡稱繼電器)30，與啟動定時電路的光電耦合器27相串聯，當高壓開關的繼電器操作杆向下壓一下時，高壓開關內的動觸頭就開始作分(合)閘運動。在這同時高壓開關繼電器的常開觸點的啟動信號脈衝輸入到儀器的啟動電路光電耦合器27中，經過隔離再經過與非門28直接送入到定時電路的定時器29中進行數據處理。在這個時候，儀器內部開始計時，高壓開關的動觸頭和儀器的定時器同時運動和計時。
時間測量法高壓開關的動觸頭是由初速Vo開始到Vt為結束。可在剛結束的瞬間，高壓開關的動觸頭與靜觸頭相碰，可這時由於反衝作用動觸頭又向回移動一段距離最後慢慢地回到合的位置。高壓開關觸頭的運動全過程是一個拋物線型狀。它的軌跡是當開關動觸頭剛運動(指初速)時，有一個信號脈衝，這個脈信號通過光電耦合器27進行信號隔離整形，輸入到定時計數器CTC29中，進行時間的計算，這樣開始定時計算所通過的脈衝信號數，計算高壓開關觸頭運動的全程的總時間，瞬時等。
下面將舉例說明以SW6－220KV少油開關為例，測量合閘過程首先將開關的動觸頭打到分的指示位置，將高壓開關參數測試的光電轉換裝置固定在高壓開關的端頂部，光柵尺與動觸頭相連在一起通過光電轉換器可接線進入儀器中，各斷口線也同時接入儀器的斷器杆座中，此後接通高壓開關繼電器與儀器啟動定時電路相串聯，經核查接線無誤後打開儀器的電源開關，提高壓開關的繼電器進行合操作。這一次性操作可以得到每相斷口的剛合時間。
每相斷口的不同期。
每相斷口的剛合速度(指瞬時速度)。
每相斷口的最大速度。
每相斷口的最大速度時間。
以及描述開關動觸關運動全過程的時間位移曲線和位移速度曲線。等24種參數，另外，從這兩條曲線上可以了解到開關的運動情況，故障情況和反映動觸頭的特徵狀況。
權利要求1.高壓開關參數測試儀器由光電轉換裝置，信號處理裝置，啟動定時裝置及微機數據處理系統組成，其特徵在於其光電轉換裝置中設有與高壓開關動觸頭相連接的等距孔光柵尺，在光柵尺的一側設有發光管，另一側設有光敏元件；信號處理裝置設有集電極信號放大電路、雙驅動器、光電耦合器。啟動定時裝置設有與高壓開關繼電器的常開觸點相連的光電耦合器，其輸出端經與非門接入微機數據處理系統的定時計數器；微機數據處理系統由定時/計數器、存貯器、中央處理器及輸入輸出裝置組成。
2.根據權利要求1的高壓開關測試儀，其特徵在於光電轉換裝置的光柵尺孔距為10＋0.02－0.05mm，發光管為紅外發光管，光敏管為矽電光敏三極體。
3.根據權利要求1或2的高壓開關測試儀其特徵在於信號處理裝置中並連在信號處理電路中的兩隻矽電光敏三極體的集電極分別通過兩個阻容濾波器與集電極放大電路相連，放大電路的輸出端經過雙驅器及與非門與光電耦合器相連，光電耦合器相連，光電耦合器的輸出端經與非門接入到微機數據處理系統的定時／計數器中。
專利摘要高壓開關參數測試儀包括由光柵尺，發光管和光敏元件構成的光電轉換裝置；設有雙驅動器及光電隔離整形器G的信號處理裝置；啟動定時裝置及微機數據處理系統。該儀器可精確測量高壓開關的各項參數。
文檔編號G01P3/42GK2047021SQ8920604
公開日1989年11月1日 申請日期1989年4月28日 優先權日1989年4月28日
發明者賈相鶴, 崔癸英, 王繼增 申請人:賈相鶴