高压隔离开关触指夹紧力测试仪的研究

摘要

在电力系统中，高压隔离开关起着隔离检修设备与带电部分，开断小电流设备等重要的作用。作为唯一全部设备都暴露于大气环境中的高压电气设备，隔离开关的故障率一直居高不下。如何及时准确的发现隔离开关的故障，减少非计划停电带来的负荷损失，电网不稳定等劣势是目前的研究热点。在进一步的研究中我们发现，触头是高压隔离开关的重要设备，隔离开关带电运行时，接触电阻的热效应会引起触头发热，若其发生过热，则需停用电网高压设备进行消缺，严重时甚至会造成电网事故，对电网的安全稳定运行带来不利影响。通过对高压隔离开关故障的分析可以得出，隔离开关触头发热是隔离开关的主要故障，约占所有故障总数的70％以上。因此本文的重点就放在了如何及时发现隔离开关的发热故障。
　　文章对高压隔离开关触头过热的原因进行了分析，确定了因弹簧疲劳等引起的触头夹紧力不足是造成触头过热的主要原因之一。针对现有工具无法对触头夹紧力进行直接测量的现状，本文设计了一种高压隔离开关夹紧力测试仪，可在高压隔离开关分闸时模拟合闸状态，精确测量触指的夹紧力，同时根据测试结果给出夹紧力是否合格的判断。本文介绍了所设计的夹紧力测试仪的测量原理，对单片机、电源、继电器、模拟触头、压力采集模块、A/D转换装置等关键问题的设计方案进行了详细阐述。
　　实践证明，本文设计的高压隔离开关夹紧力测试仪可以在设备检修时发现触指松动现象，使检修人员可以及时采取应对措施，使触指夹紧力恢复正常，有效防止了因夹紧力不足造成隔离开关过热的情况，为电网的安全稳定运行奠定了坚实基础。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景

1．2 隔离开关故障概述

1．3 课题研究现状

1．4 本文的主要工作

第二章 高压隔离开关发热原因

2．1 隔离开关触头结构

2．2 触头材料

2．3 高压隔离开关发热具体原因分析

2．3 触指夹紧力对接触电阻的影响

2．4 本章小结

第三章 触指夹紧力检测方法及测试仪设计方案

3．1 回路电阻测量法

3．2 弹簧秤检测法

3．3 高压隔离开关夹紧力测试仪设计方案

3．3．1 合闸式隔离开关夹紧力测试仪

3．3．2 模拟合闸式隔离开关夹紧力测试仪

3．3．3 合闸介入式隔离开关夹紧力测试仪

3．4 设计方案选择

3．5 本章小结

第四章 关键问题设计方案

4．1 夹紧力临界值测定

4．2 单片机模块

4．3 电源模块

4．4 继电器模块

4．5 可调模拟触头设计

4．5．1 模拟触头形式选择

4．5．2 模拟触头结构选择

4．6 压力采集模块设计

4．6．1 压力传感器选择

4．6．2 补偿电路设计

4．6．3 放大器选择

4．7 模数(A／D)转换装置设计

4．8 其他部件设计

4．8．1 测量仪显示屏选择

4．8．2 测试仪接触部分选择

4．8．3 手持部分设计

4．9 本章小结

5．1 样机测试

5．2 使用效果

6．1 本文结论

6．2 未来展望

参考文献

致谢