一種電力系統隔離開關的性能測試系統的製作方法
2023-07-05 20:56:16
本實用新型涉及隔離開關性能測試領域，尤其涉及一種電力系統隔離開關的性能測試系統。
背景技術：
隔離開關(俗稱「刀閘」)是發電廠和變電站電氣系統中重要的開關電器，是電力系統中使用量最大、應用範圍最廣的電氣設備之一。作為隔離開關的關鍵部件，動、靜觸頭的工作狀況直接影響到電力系統的安全穩定運行。隔離開關觸頭長期暴露在自然環境中會發生腐蝕。腐蝕形成的氧化膜使動、靜觸頭間接觸電阻增大，導致隔離開關接觸部位發熱,並由此產生惡性循環，威脅電網公司工作人員及設備的安全。從2008至2012年，國內共發現發熱缺陷2131組次，佔隔離開關全部缺陷的32.1％，其中又以動、靜觸頭接觸面發熱問題最多。
各個廠家的隔離開關電性能、耐久性等情況各不一樣，其引發的安全事故影響巨大且深遠。因此，對隔離開關優劣的評價顯得尤為重要。
如今的隔離開關電性能測量一般是對隔離開關的在線檢測，或者是直接測量隔離開關的電性能，又或者是直接測量隔離開關的耐腐蝕性。因此，現有的技術無法模擬測量隔離開關在戶外腐蝕下的高電壓或大電流下的電性能是本領域技術人員需要解決的技術問題。
技術實現要素：
本實用新型實施例提供了一種電力系統隔離開關的性能測試系統，用於解決現有的技術無法模擬測量隔離開關在戶外腐蝕下的高電壓或大電流下的電性能的技術問題。
本實用新型實施例提供一種電力系統隔離開關的性能測試系統，包括：試驗箱體、高電壓發生器、大電流發生器、噴霧裝置、電阻測量儀和待測隔離開關；
所述高電壓發生器連接所述待測隔離開關，用於產生持續高電壓並輸送至所述待測隔離開關；
所述大電流發生器連接所述待測隔離開關，用於產生持續大電流並輸送至所述待測隔離開關；
所述電阻測量儀連接所述待測隔離開關，用於測量所述待測隔離開關的電阻；
所述噴霧裝置設置於所述試驗箱體內部，用於產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到所述試驗箱體內部。
所述噴霧裝置、所述電阻測量儀、所述待測隔離開關設置於所述試驗箱體內部；
所述高電壓發生器、所述大電流發生器設置於所述試驗箱體外部，並通過電線電纜穿過所述試驗箱體與所述試驗箱體內部的待測隔離開關連接。
優選地，本實用新型實施例還包括：壓力計；
所述壓力計設置於所述試驗箱體外側，所述壓力計的探針穿過所述試驗箱體對所述試驗箱體內部的氣壓進行探測；
所述壓力計用於實時監測所述試驗箱體內的氣體壓力。
優選地，所述噴霧裝置具體包括：空氣壓縮機、霧化器、水槽；
所述水槽設置有腐蝕性溶液；
所述霧化器的進水端浸入所述腐蝕性溶液中，用於產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧；
所述空氣壓縮機連接所述霧化器，用於將所述鹽霧噴射到所述試驗箱體內部。
優選地，本實用新型實施例還包括樣品臺；
所述樣品臺設置於所述水槽上，所述待測隔離開關設置於所述樣品臺上，所述待測隔離開關與所述腐蝕性溶液非接觸設置。
優選地，本實用新型實施例還包括套管；
所述套管具體設置於所述試驗箱體內部，所述套管的一端通過所述樣品臺與所述待測隔離開關對齊，所述套管的另一端穿過所述試驗箱體；
所述套管內設置有電線電纜，所述套管用於保護所述電線電纜不受所述鹽霧腐蝕；
所述待測隔離開關通過所述電線電纜分別與所述高電壓發生器、所述大電流發生器連接。
優選地，本實用新型實施例還包括：電源；
所述電源分別連接所述高電壓發生器、所述大電流發生器、所述噴霧裝置、所述電阻測量儀，用於分別給所述高電壓發生器、所述大電流發生器、所述噴霧裝置、所述電阻測量儀供電。
從以上技術方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優點：
本實用新型實施例通過噴霧裝置產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧模擬戶外腐蝕環境，通過高電壓發生器產生高電壓模擬隔離開關工作中的高電壓，通過大電流發生器產生大電流模擬隔離開關的短路瞬時大電流，使隔離開關獲得最極限的模擬工作環境，通過電阻測量儀測量在極限工作環境下的隔離開關的電阻，從而測量出隔離開關的電性能，解決了現有的技術無法模擬測量隔離開關在戶外腐蝕下的高電壓或大電流下的電性能的技術問題。
此外，本實用新型實施例還通過壓力計檢測試驗箱體內部的氣壓，使得試驗結果更加準確；本實用新型實施例通過水槽、空氣壓縮機、霧化器的組合循環利用水槽裡的腐蝕性溶液，使得試驗成本降低；本實用新型實施例通過套管防止隔離開關與高電壓發生器或大電流發生器的連接電線電纜被鹽霧腐蝕；本實用新型實施例通過樣品臺防止待測隔離開關與腐蝕性溶液接觸，以免影響試驗的準確性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的一個實施例的示意圖；
圖2為本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例的示意圖；
圖3為本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例的結構正視圖；
圖4為本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試方法的一個實施例的流程圖；
圖5為本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試方法的另一個實施例的流程圖；
其中，附圖標記如下：
1、電源；2、高電壓發生器；3、空氣壓縮機；4、水槽；5、霧化器；6、待測隔離開關；7、樣品臺；8、電阻測量儀；9、壓力計；10、大電流發生器；11、試驗箱體；12、噴霧裝置。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種電力系統隔離開關的性能測試系統，用於解決現有的技術無法模擬測量隔離開關在戶外腐蝕下的高電壓或大電流下的電性能的技術問題。
為使得本實用新型的實用新型目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而非全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
請參閱圖1，本實用新型實施例提供一種電力系統隔離開關的性能測試系統的一個實施例，包括：試驗箱體11、高電壓發生器2、大電流發生器10、噴霧裝置12、電阻測量儀8和待測隔離開關6；
高電壓發生器2連接待測隔離開關6，用於產生持續高電壓並輸送至待測隔離開關6；
大電流發生器10連接待測隔離開關6，用於產生持續大電流並輸送至待測隔離開關6；
電阻測量儀8連接待測隔離開關6，用於測量待測隔離開關6的電阻；
噴霧裝置12設置於試驗箱體11內部，用於產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到試驗箱體11內部。
噴霧裝置12、電阻測量儀8、待測隔離開關6設置於試驗箱體11內部；
高電壓發生器2、大電流發生器10設置於試驗箱體11外部，並穿過試驗箱體11與試驗箱體11內部的待測隔離開關6連接。
以上是對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的一個實施例進行詳細的描述，以下將對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例進行詳細的描述。
請參閱圖2和圖3，本實用新型實施例提供一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例，包括：試驗箱體11、高電壓發生器2、大電流發生器10、噴霧裝置12、電阻測量儀8和待測隔離開關6；
高電壓發生器2連接待測隔離開關6，用於產生持續高電壓並輸送至待測隔離開關6；
大電流發生器10連接待測隔離開關6，用於產生持續大電流並輸送至待測隔離開關6；
電阻測量儀8連接待測隔離開關6，用於測量待測隔離開關6的電阻；
噴霧裝置12設置於試驗箱體11內部，用於產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到試驗箱體11內部。
噴霧裝置12、電阻測量儀8、待測隔離開關6設置於試驗箱體11內部；
高電壓發生器2、大電流發生器10設置於試驗箱體11外部，並穿過試驗箱體11與試驗箱體11內部的待測隔離開關6連接。
本實用新型實施例還包括：壓力計9；
壓力計9設置於試驗箱體11外側，壓力計9的探針穿過試驗箱體11對試驗箱體11內部的氣壓進行探測；
壓力計9用於實時監測試驗箱體11內的氣體壓力。
噴霧裝置12具體包括：空氣壓縮機3、霧化器5、水槽4；
水槽4設置有腐蝕性溶液；
霧化器5的進水端浸入腐蝕性溶液中，用於產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧；
空氣壓縮機3連接霧化器5，用於將鹽霧噴射到試驗箱體11內部。
本實用新型實施例還包括樣品臺7；
樣品臺7設置於水槽4上，待測隔離開關6設置於樣品臺7上，待測隔離開關6與腐蝕性溶液非接觸設置。
本實用新型實施例還包括套管；
套管具體設置於試驗箱體11內部，套管的一端通過樣品臺7與待測隔離開關6對齊，套管的另一端穿過試驗箱體11；
套管內設置有電線電纜，套管用於保護電線電纜不受鹽霧腐蝕；
待測隔離開關6通過電線電纜分別與高電壓發生器2、大電流發生器10連接。
本實用新型實施例還包括：電源1；
電源1分別連接高電壓發生器2、大電流發生器10、噴霧裝置12、電阻測量儀8，用於分別給高電壓發生器2、大電流發生器10、噴霧裝置12、電阻測量儀8供電。
需要說明的是，上述的腐蝕性溶液可以是氯化鈉溶液，也可以是普通的酸鹼鹽溶液，是對隔離開關具有腐蝕作用的溶液。
以上是對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例進行詳細的描述，以下將對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試方法的一個實施例進行詳細的描述。
請參閱圖4，本實用新型實施例提供一種電力系統隔離開關的性能測試方法的一個實施例，基於上述的一種電力系統隔離開關的性能測試系統進行測試，包括：
101、通過噴霧裝置產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到試驗箱體內部；
102、通過高電壓發生器產生持續高電壓並輸送至第一待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述高電壓發生器並通過電阻測量儀測量所述第一待測隔離開關，記錄第一高電壓鹽霧測試電阻；
103、通過大電流發生器產生持續大電流並輸送至第一待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述大電流發生器並通過電阻測量儀測量所述第一待測隔離開關，記錄第一大電流鹽霧測試電阻。
以上是對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試方法的一個實施例進行詳細的描述，以下將對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試方法的另一個實施例進行詳細的描述。
請參閱圖5，本實用新型實施例提供一種電力系統隔離開關的性能測試方法的另一個實施例，基於上述的一種電力系統隔離開關的性能測試系統進行測試，包括：
201、通過電阻測量儀測量第一待測隔離開關和第二待測隔離開關，記錄第一初始電阻和第二初始電阻。
202、通過噴霧裝置產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到試驗箱體內部，通過壓力計檢測所述試驗箱體內部的氣體壓力值，檢測所述氣體壓力值在預設時間內變化範圍不超過預設閾值；
203、通過高電壓發生器產生持續高電壓並輸送至第一待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述高電壓發生器並通過電阻測量儀測量所述第一待測隔離開關，記錄第一高電壓鹽霧測試電阻；
204、通過大電流發生器產生持續大電流並輸送至第一待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述大電流發生器並通過電阻測量儀測量所述第一待測隔離開關，記錄第一大電流鹽霧測試電阻。
205、用第二待測隔離開關代替所述第一待測隔離開關，並通過噴霧裝置產生由腐蝕性溶液製成的鹽霧並噴射到試驗箱體內部，通過壓力計檢測所述試驗箱體內部的氣體壓力值，檢測所述氣體壓力值在預設時間內變化範圍不超過預設閾值；
206、通過大電流發生器產生持續大電流並輸送至所述第二待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述大電流發生器並通過電阻測量儀測量所述第二待測隔離開關，記錄第二大電流鹽霧測試電阻；
207、通過高電壓發生器產生持續高電壓並輸送至第二待測隔離開關，持續預設時間後，關閉所述高電壓發生器並通過電阻測量儀測量所述第二待測隔離開關，記錄第二高電壓鹽霧測試電阻。
需要說明的是，上述的腐蝕性溶液可以是氯化鈉溶液，也可以是普通的酸鹼鹽溶液，是對隔離開關具有腐蝕作用的溶液。
以上是對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的一個實施例進行詳細的描述，以下將對本實用新型實施例提供的一種電力系統隔離開關的性能測試系統的另一個實施例進行詳細的描述。
請參閱圖2和圖3，本實用新型的電力系統隔離開關的性能測試系統，設有試驗箱體11和安放在所述試驗箱體11外部的高電壓發生器2、大電流發生器10和電源1，所述試驗箱體11的內部安放有水槽4、霧化器5、空氣壓縮機3、壓力計9、電阻測量儀8、樣品臺7和隔離開關6。所述高電壓發生器2可以輸出測試所需要的連續高電壓，所述大電流發生器10可以輸出測試所需要的連續大電流，兩者都是通過穿牆套管與所述試驗箱體11相連，保證所述試驗箱體11的密封性和絕緣性，確保測試安全。所述霧化器5與所述水槽4相連，可以將盛放在所述水槽4內的氯化鈉溶液製成所需要的鹽霧。所述空氣壓縮機3可將製成的鹽霧通過噴嘴噴射到所述試驗箱體11內。所述壓力計9可實時監測所述試驗箱體11內氣體壓力。在所述試驗箱體11內中間固定安放所述樣品臺7，該樣品臺7是絕緣材料製成的。所述隔離開關6固定在所述樣品臺7上，與所述高電壓發生器2和所述大電流發生器10通過電線電纜相連。所述電阻測量儀8安放在所述試驗箱體11內，可測量所述隔離開關6的電阻。
為了測試安全，作為本實用新型的優選實施方式：所述試驗箱體11內有直連箱壁和所述樣品臺7的套管，所述套管內裝電線電纜，保護其不受試驗箱體11內鹽霧腐蝕，並使其可保證安全的絕緣距離。
一種電力系統隔離開關的性能測試方法，所述的性能測試方法基於上述的性能測試系統實施，所述的性能測試方法包括：
步驟一、將所述隔離開關6安裝固定到所述試驗箱體11內中間的樣品臺7上，然後，啟動電阻測量儀8，測量隔離開關6的初始電阻，作為其電性能評價指標，關閉電阻測量儀8。
步驟二、向所述水槽4中倒入5％的氯化鈉溶液，用所述電源1給所述霧化器5和空氣壓縮機3通電，製成測試所需要的鹽霧並噴射到所述試驗箱體11內。所述壓力計實時監測所述試驗箱體11內氣體壓力，當達到所需鹽霧濃度壓力值一段時間時，為系統進入穩定狀態。所述系統穩定狀態條件為：所述壓力計測量所述試驗箱體11內氣體壓力在預設時間內保持不變。
作為本實用新型的改進：所述的性能測試方法還包括：
步驟三、在系統進入穩定狀態後，用所述電源1給所述高電壓發生器2通電，輸出試驗所需高壓電10kv，通過電線電纜將高壓電加載到所述隔離開關6兩端。持續高壓鹽霧測試1000h，關閉所述高電壓發生器2，然後啟動電阻測試儀，測量高壓鹽霧試驗後隔離開關6的電阻，關閉電阻測試儀。然後評估所述隔離開關6的腐蝕狀態及腐蝕等級，作為其耐久性評價指標。
作為本實用新型的改進：所述的性能測試方法還包括：
步驟四、步驟三完成後，用所述電源1給所述大電流發生器10通電，輸出試驗所需大電流2000A，通過電線電纜將高壓電加載到所述隔離開關6兩端。持續大電流鹽霧測試1000h，關閉所述大電流發生器10，然後啟動電阻測試儀，測量大電流鹽霧試驗後隔離開關6的電阻，關閉電阻測試儀。然後評估所述隔離開關6的腐蝕狀態及腐蝕等級，作為其耐久性評價指標。
作為本實用新型的改進：所述的性能測試方法還包括：
步驟五、使用備用的同批同款所述隔離開關6，按步驟一、步驟二進行測試，然後將步驟三和步驟四調換，先進行步驟四，再進行步驟三。
本實用新型不局限於上述具體實施方式，根據上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，本實用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實用新型的保護範圍之中。
需要說明的是，與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
第一，本實用新型通過試驗箱體、水槽、霧化器、空氣壓縮機、壓力計、高電壓發生器和大電流發生器組成隔離開關的性能測試環境。
其中，本實用新型將鹽霧試驗與高壓測試和大電流測試結合在一起，使隔離開關獲得最極限的模擬工作環境。由於隔離開關主要使用是在戶外，長期暴露在自然環境中工作，影響其性能的主要有戶外腐蝕環境、工作中的高電壓以及短路時瞬間的大電流。
第二，本實用新型利用電阻測量儀測量隔離開關的電阻變化，由於隔離開關的功能是斷開和閉合電路，其電性能體現在閉合電路作用中導電性能的優劣，而導電性能最直接相關的參數就是電阻。
其中，用電阻測量儀測量隔離開關初始電阻、高壓鹽霧試驗後電阻、大電流鹽霧試驗後電阻，以及先大電流鹽霧試驗後高壓鹽霧試驗後其電阻值，獲得能夠作為隔離開關的電性能評價指標的數據。
其中，本實用新型將步驟三和步驟四調換重複測試，排除高壓測試和大電流測試先後順序對測試結果的影響。
因此，本實用新型能夠準確的測試出隔離開關的過濾效果。
第三，本實用新型還通過評價隔離開關高壓鹽霧試驗後以及大電流鹽霧試驗後其腐蝕狀態和腐蝕等級，獲得隔離開關耐久性評價指標，因此，本實用新型能夠準確的測試出隔離開關的耐久性。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
以上所述，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。