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電力系統(tǒng)對供電的可靠性和經(jīng)濟性提出了越來越高的要求，高壓輸變電設(shè)備的安全運行已成為影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要因素。高壓開關(guān)在電網(wǎng)中起著控制和保護的作用，當發(fā)生故障或事故時會引起電網(wǎng)事故或擴大事故。大電網(wǎng)會議(CIGRE)對高壓開關(guān)及其操作機構(gòu)的可靠性進行過兩次世界范圍的調(diào)查，結(jié)果表明，大多數(shù)開關(guān)故障(主要故障的70%和次要故障的86%)屬于機械性質(zhì)，主要涉及操作機構(gòu)、監(jiān)視裝置和輔助裝置。目前國內(nèi)高壓開關(guān)的問題也主要體現(xiàn)在機械故障上，如：絕緣拉桿脫落、斷裂、擊穿，水平拉桿斷銷等。因此，高壓開關(guān)機械故障的檢測具有十分重要的意義。
1 高壓開關(guān)機械故障檢測基本方法及原理
1.1 分、合閘線圈電流的檢測
高壓開關(guān)一般都是以電磁鐵作為操作的一級控制元件，并且大多數(shù)開關(guān)皆以直流作為控制電源。在每次分、合過程中，直流電磁線圈的電流隨時間變化，此變化波形中蘊藏著極為重要的信息。線圈電流波形可以反映的狀態(tài)有鐵心行程、鐵心卡滯、線圈狀態(tài)(如是否有短路匝)、與鐵心頂桿連接的鐵閂和閥門的狀態(tài)、合、分線圈的輔助接點狀況與轉(zhuǎn)換時間。通過對分合操作線圈動作電流的檢測，運行人員可以大致了解開關(guān)二次控制回路的工作情況及鐵心的運動有無卡滯等，為檢修提供一個輔助判據(jù)。分合閘線圈的電流是開關(guān)狀態(tài)檢測的一個重要內(nèi)容。通過霍爾傳感器可以很方便的采集分合閘線圈的電流。通過實測的波形與典型波形進行比較即可判斷開關(guān)的鐵心有無卡滯等問題。
1.2 高壓開關(guān)動觸頭行程的檢測
高壓開關(guān)的行程–時間特性是表征高壓開關(guān)機械特性的重要參數(shù)，也是計算高壓開關(guān)分、合閘速度的依據(jù)。高壓開關(guān)分合閘速度，尤其是開關(guān)合閘前、分閘后的動觸頭速度，對開關(guān)的開斷性能有至關(guān)重要的影響。因此，高壓開關(guān)的行程–時間特性檢測，是高壓開關(guān)檢測的重要內(nèi)容。由于開關(guān)動觸頭作直線運動，可以安裝一個與動觸頭一起運動的附加件，當動觸頭做分、合操作時，該附加件隨連桿做直線運動，通過光電傳感器，將連續(xù)變化的位移量變成一系列電脈沖信號。記錄該脈沖的個數(shù)，就可以實現(xiàn)動觸頭全行程參數(shù)的測量；同時，記錄每一個電脈沖產(chǎn)生的時刻值，將位移同時間相除，就可計算出動觸頭運動過程中的大速度和平均速度。目前測量高壓開關(guān)的行程–時間特性，多采用光電式位移傳感器與相應(yīng)的測量電路配合進行，常用的有增量式旋轉(zhuǎn)光電編碼器或直線光電編碼器。目前市場上根據(jù)這種方法研制的產(chǎn)品眾多，可將測試結(jié)果直接打印，部分測試儀具備RS232/485接口，可將測試結(jié)果上傳。
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