способ контроля характеристик высоковольтных выключателей и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ контроля характеристик масляных высоковольтных выключателей (ВВ) с шунтирующими сопротивлениями, в которых определяется разновременность замыкания и размыкания контактов, измеряются скоростные характеристики ВВ и ход подвижных частей каждого полюса выключателя, отличающийся тем, что контроль осуществляется ускоренно без вскрытия бака выключателя и слива трансформаторного масла путем синхронной многоканальной цифровой регистрации в режимах включения и отключения ВВ осциллограмм электрических величин, пропорциональных скорости движения и хода подвижных частей всех полюсов ВВ, а также осциллограмм электрических величин, полученных при преобразовании значений активных сопротивлений полюсов выключателя, причем зарегистрированные осциллограммы характеристик ВВ для каждой фазы автоматически разбиваются на четыре интервала по кусочно-непрерывным осциллограммам электрических величин, пропорциональных активным сопротивлениям цепи полюсов, как в режиме включения, так и в режиме отключения выключателя, причем в режиме включения выключателя первым интервалом является период времени от момента начала движения подвижных частей выключателя до момента замыкания главных контактов, вторым интервалом является время от момента начала замыкания главных контактов до момента замыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя, третьим интервалом является время от момента замыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя до момента замыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя, и, наконец, четвертым интервалом является время от момента замыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя до остановки его подвижных частей, а в режиме отключения выключателя первым интервалом является период от момента начала движения подвижных частей до момента размыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя, вторым интервалом является время от момента размыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя до момента размыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя, третьим интервалом является время от момента размыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса до момента размыкания главных контактов выключателя и, наконец, четвертым интервалом является время от момента размыкания главных контактов полюса выключателя до остановки подвижных частей выключателя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вжим дугогасительных контактов каждой фазы определяется в режиме включения выключателя по характеристике хода соответствующей его фазы по приращению перемещения подвижных частей выключателя за время от начала до конца четвертого интервала.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что наибольшая величина разновременности замыкания контактов между фазами по ходу в единицах измерения длины определяется в режиме включения выключателя по приращению перемещения его подвижных частей от начала четвертого интервала фазы с наиболее опережающим моментом замыкания дугогасительных контактов до начала четвертого интервала с наиболее отстающим моментом замыкания дугогасительных контактов фазы выключателя, а наибольшая величина разновременности размыкания контактов между фазами по ходу в единицах измерения длины в режиме отключения выключателя определяется по приращению перемещения его подвижных частей от конца первого интервала фазы выключателя с наиболее запаздывающим моментом размыкания дугогасительных контактов до конца первого интервала с наиболее опережающим моментом размыкания дугогасительных контактов фазы выключателя.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что разновременность замыкания контактов в фазах ВВ по ходу в единицах измерения длины определяется в режиме включения выключателя по приращению перемещения его подвижных частей на третьем интервале, а разновременность размыкания контактов в фазах ВВ по ходу в единицах измерения длины определяется в режиме отключения ВВ по приращению перемещения его подвижных частей на втором интервале.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что полный ход подвижных частей фазы выключателя определяется как приращение характеристики хода подвижных частей от начала первого до окончания четвертого интервала соответствующего полюса.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость в момент включения в полюсах выключателя определяется по осциллограмме скорости движения подвижных частей в режиме включения выключателя, как значение скорости в начале четвертого интервала соответствующего полюса, а скорость в момент отключения в полюсах выключателя определяется по осциллограмме скорости подвижных частей в режиме отключения выключателя, как значение скорости движения в конце первого интервала осциллограммы соответствующего полюса.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что максимальные абсолютные скорости движения подвижных частей выключателя, как в режиме включения, так и в режиме отключения в полюсах выключателя определяются по цифровым осциллограммам скорости как максимумы кривых сигналов, пропорциональных скорости движения подвижных частей полюсов выключателя.

8. Способ по любому из пп.2-7, отличающийся тем, что контроль характеристик ВВ производится сравнением осциллограмм, полученных во время предыдущих измерений, с настоящими.

9. Способ по любому из пп.2-7, отличающийся тем, что параметры характеристик ВВ автоматически сравниваются с нормируемыми значениями.

10. Устройство для контроля масляных ВВ с шунтирующими сопротивлениями, содержащее источник постоянного напряжения, измеритель разновременности замыкания и размыкания контактов, вход которого соединен с источником постоянного напряжения, а выход - с внешними выводами полюсов выключателя с помощью соединительных проводов, отличающееся тем, что в него дополнительно включен блок преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение, состоящий из двух выходных каналов с нулевым общим выводом, который жестко прикреплен на внешнем подвижном стержне одного из полюсов выключателя, имеющий связь со штангой этого полюса выключателя, а в источник постоянного напряжения дополнительно введен блок из трех прецизионных равных активных сопротивлений и блок из трех идентичных преобразователей напряжения в ток с общей «землей», в качестве соединительных проводов используется четырехпроводный кабель, причем измеритель разновременности замыкания и размыкания контактов выполнен в виде цифрового регистратора и имеет блок аналого-цифрового преобразователя, блок запуска, вычислительный блок, блок энергонезависимой памяти, жидкокристаллический дисплей и порт сопряжения с персональным компьютером, а также двухканальный блок напряжения с общим нулевым выводом и блок из трех датчиков тока, первые одноименные зажимы которого присоединяются соответственно к первым выводам блока прецизионных активных сопротивлений через преобразователи напряжения в ток и так же соответственно к первым выводам высоковольтного выключателя с помощью трех проводов четырехпроводного кабеля, а вторые одноименные зажимы собираются в одну общую точку и соединяются с общим нулевым выводом блока датчиков напряжения, объединенными вторыми выводами трех прецизионных активных сопротивлений и со вторым зажимом источника постоянного напряжения, чей первый зажим подключен ко вторым объединенным выводам высоковольтного выключателя посредством четвертого провода четырехпроводного кабеля, кроме того, выходы каналов блока преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение, а также их общий нулевой вывод присоединены с помощью трехпроводного кабеля соответственно к двум каналам блока напряжения цифрового регистратора и к общему его нулевому выводу.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к области измерения и контроля характеристик масляных высоковольтных выключателей с шунтирующими сопротивлениями, таких как МКП-35, С-35, У-110, У-220, МКП-110, МКП-220 и т.д. в электроэнергетике, а именно к ускоренному способу без вскрытия бака и слива трансформаторного масла определения разновременности замыканий и размыкания контактов, определения скорости движения и хода подвижных частей в каждой из фаз выключателя.

Оно может быть использовано в энергетике при комплексных обследованиях и пусконаладочных работах, в межремонтный период, а также до и после капитальных ремонтов высоковольтных выключателей.

Предложенный способ и устройство для его осуществления также может найти применение в технике физического эксперимента.

Уровень техники

Известен способ определения ходовых характеристик подвижных частей выключателей со вскрытием бака и сливом трансформаторного масла, при котором вручную с помощью домкрата выключатель включается и в процессе перемещения его подвижных частей визуально фиксируются моменты включения всех контактов каждого полюса, причем эта процедура выполняется последовательно и отдельно для каждой фазы.

Для осуществления этого способа используется устройство на основе простой схемы с лампами накаливания. Устройство содержит источник постоянного напряжения и три лампы накаливания, включенные последовательно в цепь каждой фазы контактной системы высоковольтного выключателя [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 4. Методы контроля состояния коммутационных аппаратов. - М.: ОРГРЭС, 1997 г., с.52].

С помощью данного способа и устройства разновременность замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами осуществляется косвенно по разнице линейных перемещений подвижных контактов в разных фазах в камере выключателя и производится медленным ручным включением выключателя с помощью рычага или домкрата. Факты замыкания соответствующих контактов в каждой фазе фиксируются оператором визуально по загоранию соответствующих ламп и поэтапной отметкой карандашом положений направляющей трубы на изолирующей штанге. Затем линейкой вручную производятся измерения в миллиметрах положений подвижных контактов и определяется ход подвижных частей выключателя, ход контактов (вжимов) каждого полюса, разновременность замыкания контактов между полюсами по ходу контактной штанги.

Для определения разновременности касания контактов выключателя с помощью данного способа необходим предварительный слив трансформаторного масла из его бака и ручное производство измерений. Точность измерения во многом зависит от субъективных факторов.

Известно, что в выключателях типов МКП-220 кВ в баке одной фазы находится около трех тонн трансформаторного масла. Поэтому слив диэлектрической жидкости из баков выключателя и последующая ее заливка после ремонта требует больших трудозатрат, наличия дополнительных механизмов, емкости для слива масла, маслонасоса, шланга для перекачки трансформаторного масла и т.д. При этом возникает угроза загрязнения окружающей среды. После слива трансформаторного масла из баков выключателя необходимо выдерживать нескольких часов, для того чтобы остатки масла могли стечь с верхних элементов выключателя, что увеличивает продолжительность контроля ВВ.

Кроме того, во время производства измерений оператор должен находиться в полости бака выключателя, все внутренние части которого покрыты маслом, и дышать парами трансформаторного масла, что неблагоприятно влияет на условия труда и состояние здоровья оператора. Помимо этого, для производства работ внутри бака требуется одноразовая спецодежда.

Известен способ регистрации скорости движения и хода подвижных частей ВВ, при котором носитель осциллограмм закрепляется на штанге, прикрепленной к подвижной части ВВ и регистрирующий элемент осциллограммы крепится к неподвижному корпусу ВВ. [Сборник методических пособий по контролю состояния электрооборудования. Раздел 4. Методы контроля состояния коммутационных аппаратов. - М.: ОРГРЭС, 1997 г., с.52]. Устройство для реализации этого способа состоит из вибрационного отметчика - вибрографа, который содержит колеблющуюся пластину и питается от сети 50 Гц. Пластина и прикрепленный к ней карандаш совершают одно колебание за 0,01 сек и прижимаются к бумажной ленте, которая закрепляется на линейке, установленной на внешнем подвижном стержне, соединенный со штангой выключателя. За время одного колебания пластины карандаш записывает на движущейся бумажной ленте одну волну виброграммы. Средняя скорость движения ленты на любом участке (в м/с) равна длине волны виброграммы (см) на этом участке.

Недостатками способа и устройства для определения скоростных и ходовых характеристик являются: невысокая точность измерений скорости, так как она зависит от квалификации оператора, толщины пишущего карандаша и от частоты питаемой сети. Устройство не позволяет определить разновременность замыкания и размыкания контактов, определить ходов подвижных частей (вжимов) каждого полюса.

Общими недостатками перечисленных способов и устройств контроля характеристик высоковольтных выключателей являются значительная длительность испытания, невысокая точность, значительные материальные ресурсы и трудозатраты, причем они практически осуществимы лишь в благоприятных погодных условиях.

Кроме того, общими недостатками вышеназванных устройств является их неуниверсальность, ручное производство измерений, невозможность автоматизированной регистрации и хранения полученных результатов измерений для последующего архивирования и создания базы данных.

Сущность изобретения

Основная задача изобретения - создание экономичного по времени и трудозатратам способа всесезонного контроля характеристик высоковольтных выключателей без вскрытия бака выключателя и слива трансформаторного масла, позволяющий устранить возможность загрязнения окружающей среды, сокращающий трудозатраты при его осуществлении, улучшающий условия производства работ и расширяющий функциональные возможности технического контроля характеристик выключателя.

Способ и устройство для его осуществления позволяет также устранить ручную обработку измеряемых величин и обеспечить возможность автоматизированного формирования базы данных в электронном виде.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в предлагаемом способе контроль характеристик масляных высоковольтных выключателей с шунтирующими сопротивлениями с целью измерения скорости движения и хода подвижных частей выключателя, определения разновременности замыкания подвижных контактов с неподвижными контактами в каждой из фаз осуществляется путем одновременной цифровой регистрации сигналов в контактной системе всех фаз выключателя и синхронно с ними сигналов, пропорциональных скорости движения, а также величине хода подвижных частей поэтапно на всех полюсах выключателя в режиме его включения и отключения с последующим автоматическим анализом осциллограмм без вскрытия бака выключателя и слива трансформаторного масла.

Анализ осуществляется по зарегистрированным осциллограммам характеристик ВВ для каждой фазы, как в режиме включения, так и в режиме отключения выключателя и автоматически разбиваются на четыре интервала по кусочно-непрерывным осциллограммам электрических величин, пропорциональных активным сопротивлениям цепи полюсов. Причем в режиме включения первым интервалом является период времени от начала движения подвижных частей выключателя до замыкания главных контактов, вторым интервалом является время от начала замыкания главных контактов до замыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя, третьим интервалом является время от замыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя до замыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя, и, наконец, четвертым интервалом является время от момента замыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя до остановки его подвижных частей, а при отключении выключателя первым интервалом является период от начала движения подвижных частей до размыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя, вторым интервалом является время от размыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса выключателя до размыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса выключателя, третьим интервалом является время от размыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса до размыкания главных контактов выключателя и, наконец, четвертым интервалом является время от момента размыкания главных контактов полюса выключателя до остановки подвижных частей выключателя.

Вжим дугогасительных контактов каждой фазы определяется в режиме включения выключателя по характеристике хода соответствующей его фазы по приращению перемещения подвижных частей выключателя за время от начала до конца четвертого интервала.

Наибольшее время разновременности замыкания контактов между фазами по ходу в единицах измерения длины определяется в режиме включения выключателя по приращению перемещения подвижных его частей от начала четвертого интервала фазы с наиболее опережающим включением дугогасительных контактов до начала четвертого интервала с наиболее отстающим включением дугогасительных контактов фазы выключателя, а наибольшая величина разновременности размыкания контактов между фазами по ходу в единицах измерения длины определяется в режиме отключения выключателя по приращению перемещения подвижных его частей от конца первого интервала фазы с наиболее запаздывающим размыканием дугогасительных контактов до конца первого интервала с наиболее опережающим размыканием дугогасительных контактов фазы выключателя.

Полный ход подвижных частей фазы выключателя определяется как приращение характеристики хода подвижных частей от начала первого до окончания четвертого интервала соответствующего полюса.

Скорость включения в полюсах выключателя определяется по осциллограмме скорости движения подвижных частей в режиме включения выключателя как значения скорости в начале четвертого интервала соответствующего полюса.

Скорость отключения в полюсах выключателя определяется по осциллограмме скорости движения подвижных частей при отключении, как значения скорости в конце первого интервала осциллограммы отключения соответствующего полюса. При этом максимальную абсолютную скорость как в режиме включения, так и в режиме отключении выключателя в его полюсах определяется как максимум осциллограммы скорости подвижных частей полюсов. Контроль характеристик ВВ дополнительно производится сравнением осциллограмм, полученных во время предыдущих измерений, с настоящими.

Для реализации этого способа предлагается устройство, в котором содержится источник постоянного напряжения, содержащий блок из трех прецизионных одинаковых активных сопротивлений и блок из трех идентичных преобразователей напряжения в ток с общей «землей», блок преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение, состоящий из двух выходных каналов с нулевым общим выводом, который жестко прикреплен на внешнем подвижном стержне одного из полюсов выключателя, имеющий связь со штангой этого полюса выключателя, четырехпроводный кабель, измеритель разновременности замыкания и размыкания контактов, выполненный в виде цифрового регистратора и имеющий блок аналого-цифрового преобразователя, блок запуска, вычислительный блок, блок энергонезависимой памяти, жидкокристаллический дисплей и порт сопряжения с персональным компьютером, а также двухканальный блок напряжения с общим нулевым выводом и блок из трех датчиков тока, первые одноименные зажимы которого присоединяются соответственно к первым выводам блока прецизионных активных сопротивлений через преобразователи напряжения в ток и так же соответственно к первым выводам высоковольтного выключателя с помощью трех проводов четырехпроводного кабеля, а вторые одноименные зажимы собираются в одну общую точку и соединяются с общим нулевым выводом блока датчиков напряжения, объединенными вторыми выводами трех прецизионных активных сопротивлений и со вторым зажимом источника постоянного напряжения, чей первый зажим подключен ко вторым объединенным выводам высоковольтного выключателя посредством четвертого провода четырехпроводного кабеля, кроме того, выходы каналов блока преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение, а также их общий нулевой вывод присоединены с помощью трехпроводного кабеля соответственно к двум каналам блока напряжения цифрового регистратора и к общему его нулевому выводу.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведена схема устройства для ускоренного контроля характеристик высоковольтного выключателя без вскрытия бака и слива трансформаторного масла. Она содержит источник постоянного напряжения - 1, в котором имеются блок прецизионных активных сопротивлений (БПАС) и блок преобразования напряжения в ток (БПНТ) с общей «землей», цифровой регистратор - 2, четырехпроводный кабель - 4, трехпроводный кабель - 3, блок с двумя выходными каналами скорости и перемещения с нулевым общим выводом - 5, внешний подвижной стержень - 6, высоковольтный выключатель - 7.

На фиг.2 приведена структурная схема цифрового регистратора.

Цифровой регистратор содержит: 2.1 - блок напряжения с двумя идентичными измерительными каналами напряжения; 2.2. - блок датчиков тока с тремя идентичными измерительными датчиками тока, 2.3 - блок аналого-цифрового преобразователя; 2.4 - блок запуска; 2.5 - блок энергонезависимой памяти; 2.6 - вычислительный блок; 2.7 - жидкокристаллический дисплей; 2.8 - порт связи с персональным компьютером.

На фиг.3 и 4 представлены качественные осциллограммы характеристик масляного ВВ с шунтирующими сопротивлениями соответственно в режиме включения и отключения.

На фиг.5 и 6 представлены реальные осциллограммы характеристик выключателя типа У-110 соответственно при включении и отключении.

Раскрытие изобретения

В основу предлагаемого способа входит последовательность следующих этапов.

На первом этапе производится одновременная регистрация трех токов в контактной системе трех фаз ВВ и синхронно регистрируются скорость движения, а также ход подвижных частей выключателя в режиме его включения и отключения без вскрытия бака и слива трансформаторного масла.

На следующем этапе способа производится анализ полученных осциллограмм путем автоматической их разбивки на четыре интервала как при включении, так и при отключения выключателя.

Благодаря высокой разрешающей способности цифрограмм удается фиксировать последовательность работы главных и дугогасительных контактов с шунтирующими сопротивлениями, несмотря на большое быстродействие контактной системы как при включении (0,2-0,85 с), так и при отключении (0,03-0,1 с).

Для пояснения способа приведем краткое описание работы выключателя типа У-110 [Руководство по капитальному ремонту высоковольтного трехполюсного выключателя У-110-2000-40 У1 (У-110-8), СПО Союзтехэнерго, Москва, 1983,с.46]. В цикле «включения» масляного выключателя, например У-110 кВ, с электромагнитным приводом, после подачи на электромагнит электропитание начинается движение посредством единой тяги так называемых траверс выключателя (элемент выключателя в виде символа « » с изолированной штангой и главными контактами). В ходе движения траверсы вначале замыкаются главные контакты и между выводами выключателя в каждой фазе оказываются включенными последовательно два шунтирующих сопротивления. При последующем движении замыкаются дугогасительные контакты и шунтируются оба сопротивления.

В связи с этим в предложенном способе анализ цифровых осциллограмм предполагает сначала разбиение по форме кривых в режиме включения каждой из фаз условно на несколько интервалов времени, соответствующих разному состоянию контактной системы выключателя (фиг 3).

Первым из этих интервалов является интервал времени от момента начала движения траверс до замыкания главного контакта, соответствующие времена на осциллограммах обозначены соответственно в фазах А, В и С: (0÷1_А1), (0÷t _В1), (0÷t_С1).

Вторым интервалом считается время от момента замыкания главных контактов до замыкания дугогасительных контактов одного из полюсов дугогасительных камер, соответствующие времена на осциллограммах обозначены соответственно в фазах А, В и С: (t_A1÷t _A2), (t_B1÷t_B2 ), (t_С2÷t_С3).

Третьим интервалом является время от момента замыкания дугогасительных контактов одного из полюсов дугогасительных камер до замыкания дугогасительных контактов обоих плеч полюсов выключателя: (t _A2÷t_A3), (t_B2 ÷t_B3), (t_C2÷t _C3).

Четвертым интервалом является интервал времени от момента замыкания дугогасительных контактов обоих плеч полюса до полного останова подвижных частей ВВ: (t_A3 ÷t_A4), (t_B3÷t _B4), (t_C3÷t_C4 ).

На третьем этапе способа определяются нормируемые параметры скоростных и ходовых характеристик подвижных частей выключателя [РД 34.45-51.300-97. Объем и нормы испытания электрооборудования. - М.: Изд-во Энас, 2003. - 256 с].

Значения хода (вжимов) находятся по осциллограммам включения, как перемещения на интервалах: (0÷t_A4), (0÷t _B4), (0÷t_C4) соответственно на фазах А, В, и С.

Разновременность замыкания контактов (в мм) при включении находится следующим образом: выбирается фаза с наиболее опережающим моментом времени включения и находится затем перемещение двух других траверс ВВ за время от замыкания дугогасительных контактов включаемой первой фазы до замыкания дугогасительных контактов двух других фаз. Например, если фаза А включается первой, то находится разновременность хода контактов между фазами АВ по ходовой характеристики фазы В ( S_B [t_A3, t _B3]), и АС по ходовой характеристике фазы С ( S_C [t_A3, t _C3]) (фиг.3). Аналогично находится разновременность размыкания контактов в миллиметрах в режиме отключения ВВ (фиг.4).

Для реализации способа контроля характеристик масляных ВВ с шунтирующими сопротивлениями предлагается устройство (фиг.1), включающее цифровой регистратор - 1, с двухканальным блоком напряжений и общим нулевым выводом, а также блоком из трех датчиков тока, причем каналы тока и напряжения гальванически развязаны. Устройство также содержит закрепленный на внешнем подвижном стержне выключателя - 6, который имеет жесткую связь со штангой - 8, полюса выключателя - 7, блок преобразователей скорости и перемещения в напряжение - 5.

В устройство также входит источник постоянного напряжения - 2, дополненный блоком из трех равных активных прецизионных сопротивлений (БПАС) и блоком из трех равных преобразователей напряжения в ток (БПНТ) с общей «землей».

Для удобства регистрации уровней напряжения в цепи в различных состояниях контактов прецизионные сопротивления выбираются равными двойному шунтирующему сопротивлению выключателя.

Ввиду того, что в выключателях, например типов У-110, значение шунтирующего сопротивления равно 750 Ом, то дополнительное прецизионное сопротивление выбирают равным 1,5 кОм. Шунтирующие сопротивления выключателя совместно с дополнительными активными прецизионными сопротивления в данном устройстве образуют три делителя напряжения.

Безинерционные преобразователи напряжения в ток на выходе делителей напряжения задают уровень, существенно превышающий уровень шумов датчиков тока цифрового регистратора.

Требуемые для осуществления способа осциллограммы включения и отключения регистрируются на данном устройстве путем трех последовательных включений и отключений с последующим совмещением всех осциллограмм по времени.

При этом перед каждым последующим включением блок преобразователей скорости движения и хода подвижных частей в напряжение переносится на внешний подвижной стержень следующего полюса.

Устройство работает следующим образом.

Пусть высоковольтный выключатель - 7 находится в отключенном состоянии (все контакты выключателя разомкнуты). На один из полюсов устанавливают блок преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение - 5. Место его установки находится на внешнем подвижном стержне полюса выключателя, имеющий жесткую связь со штангой этого полюса. Далее собирают схему согласно фиг.1.

Затем оператор с помощью блока запуска - 2.3 переводит цифровой регистратор - 2 в режим ожидания пуска (фиг.2). Аналоговые сигналы с блока напряжения - 2.1 и блока из трех датчиков тока - 2.2, поступая в блок аналого-цифрового преобразователя - 2.4, подаются в вычислительный блок - 2.6. В программном обеспечении вычислительного блока - 2.6 имеются адаптивные программные пусковые органы начала регистрации напряжений. Благодаря этому автоматически в блоке 2.6 формируется уставка по напряжению на срабатывание пусковых органов, несколько большая значения фонового (нулевого) уровня установившихся сигналов, поступающих в вычислительный блок 2.6. с каналов датчика напряжения 2.1 цифрового регистратора 2 в режиме разомкнутых контактов выключателя.

После, например, дистанционного включения высоковольтного выключателя - 7 начинается перемещение внешнего подвижного стержня ВВ и закрепленного на ней блока преобразователей скорости и перемещения в напряжение. При этом увеличивается скорость и перемещение, срабатывают адаптивные пусковые органы регистратора, после чего начинается регистрация сигналов. Так обеспечивается автосинхронизация записи.

Между тем, оцифрованные предпусковые и послепусковые значения сигналов записываются в энергонезависимую память - 2.5, обрабатываются в вычислительном блоке - 2.6 и, при необходимости, передаются на жидкокристаллический дисплей 2.7 для визуального контроля рабочих осциллограмм. Через порт связи с персональным компьютером - 2.8 все данные могут быть переданы также в персональный компьютер.

После снятия осциллограмм сигналов в режиме включения выключателя снимают осциллограммы сигналов в режиме отключения подобным образом, но размыкание контактов происходит в обратной последовательности: сначала размыкаются дугогасительные контакты и последовательно в цепь включаются оба шунтирующие сопротивления, затем цепь разрывается главными контактами выключателя.

По осциллограммам в режиме отключения (фиг.4) выявляются все четыре интервала времени и параметры характеристик ВВ: t _x1 - время размыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса, t_x2 - время размыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса, t_x3 - время размыкания главных контактов, t_x4 - время полного отключения полюса; V_A max, V _B max, V_C max, - максимальная скорость соответственно в фазах А, В и С; V_Аотк, V_Вотк, V_Сотк - скорость отключения соответственно в фазах А, В и С; Sx _пол - полный ход подвижных частей выключателя, где х - наименование фаз А, В, С.

Далее блок преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение - 5 устанавливают поочередно на две другие полюса выключателя - 7 аналогичным образом и повторяют процесс включения и отключения выключателя на каждом из его фаз.

Благодаря тому, что в вычислительном блоке - 2.6 цифрового регистратора - 2 содержится встроенная программа измерений, в нем автоматически вычисляются следующие параметры: t_x1 - время замыкания главных контактов, t_x2 - время замыкания дугогасительных контактов первого плеча полюса, t _x3 - время замыкания дугогасительных контактов второго плеча полюса, t_x4 - время полного включения полюса; t_A-C - разновременность замыкания контактов между полюсами (мс); S_tA3-S _tC3 - разновременность замыкания контактов между полюсами по ходу контактной штанги (мм); _A, _B, _C, - ход контактов (вжимов) каждого полюса; V_A max, V_B max, V_C max, - максимальная скорость соответственно в фазах А, В и С; V_Авкл, V _Ввкл, V_Свкл - скорость включения соответственно в фазах А, В и С; S_tX4 - полный ход подвижных частей выключателя.

Пример исполнения

Для контроля характеристик масляных высоковольтных выключателей с шунтирующими сопротивлениями, например, типа У-110 используется четырехпроводный кабель с расцветкой фаз длиной 12 метров. Цифровой регистратор включает быстродействующий микропроцессор, энергонезависимую память на микросхеме AT45DB161 фирмы «Atmel», графический жидкокристаллический дисплей типа PG320240 производства фирмы «PowerTip», последовательный порт RS-232. Величина резисторов в блоке активного сопротивления выбрана 1,5 кОм, так как величина каждого шунтирующего сопротивления в одной фазе данного типа выключателя равна 750 Ом.

В качестве блока преобразования скорости движения и хода подвижных частей выключателя в напряжение может быть использована инерциальная система, в которой сигнал с датчика ускорения подвергается двухкратному интегрированию.

Реальные цифровые осциллограммы семейства характеристик ВВ типа У-100 представлены на фиг.5 и 6. Анализ формы осциллограмм токов трех фаз выключателя в режиме включения (фиг.5) показывает, что контактная система исправна - замыкание двух дугогасительных контактов в правом и левом плечах выключателя осуществляется практически одновременно. Это подтверждается и формой осциллограммы токов в фазе А в режиме отключения ВВ фиг.6. Таким образом, если дугогасительные контакты обоих плеч полюса ВВ включаются и отключаются одновременно, на осциллограммах будут отсутствовать третий интервал в режиме включения и второй интервал в режиме отключения выключателя.