关于变电站高压断路器的控制线圈匝间绝缘故障检测的研究

摘要

断路器是电力系统中最重要的高压设备，它起着控制和保护电力设备的双重作用。在正常运行时，断路器作用是接通和开断负荷电流，改变主接线运行方式；在电力系统故障时，断路器接受继电保护及自动装置的跳、合闸命令，并以毫秒级的速度去执行跳闸动作，开断短路电流，切除故障电路，以避免事故蔓延，影响供电可靠性。因此，断路器的可靠动作对电力系统的稳定运行有着非常重要的意义。而分合闸电磁铁是高压断路器操作的第一级控制元件，断路器的所有保护功能最后都要通过电磁线圈的动作来实现，在实际工作中常常因为电磁线圈匝间短路导致断路器拒动。针对断路器控制线圈匝间短路故障，本文设计研究了一个高压断路器控制线圈匝间短路检测装置。 本文首先分析控制线圈检测方法如万用表测量法、兆欧表测量法和高压脉冲法，然后探索、归纳出一种测试电压高、安全有效、检测准确的检测方法，本文在分析对比高压脉冲法和包络均值法后，决定采用高压脉冲法绘制断路器控制线圈 V/t 曲线，最后本文设计并采购组装了高压断路器控制线圈匝间绝缘故障检测仪。 本文设计试验验证了高压断路器控制线圈匝间绝缘故障检测装置的使用效果，经测试验证本 装置操作便捷、测试结果直观、测试结论准确，该故障检测仪能够满足对于断路器控制线圈匝间绝缘故障的检测需求。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 断路器控制线圈研究现状

1.2.1 高压断路器控制线圈故障检测方法

1.2.2 断路器控制线圈烧毁的保护措施

1.2.3 断路器控制线圈烧毁的原因分析与解决方案

1.3 高压断路器控制线圈匝间绝缘状态检测研究现状

1.4 本文的主要工作及内容安排

第2章 高压断路器控制线圈检测总体方案设计

2.1 高压断路器概述

2.1.1 断路器基本要求

2.1.2 断路器控制回路

2.1.3 断路器操作机构

2.2 高压断路器控制线圈检测方案

2.2.1 检测方法介绍

2.2.2 需解决的难题

2.3 高压断路器控制线圈检测技术改进

2.3.1 高压脉冲法概述

2.3.2 包络均值法理论概述

2.4 本章小结

第3章 高压断路器控制线圈匝间绝缘故障检测仪的设计与实现

3.1 检修工作中控制线圈故障的实际案例分析

3.1.1 情况简介

3.1.2 现场的设备情况

3.1.3 处理过程

3.1.4 断路器非全相保护未动作原因说明

3.1.5 该课题需要解决的实际问题

3.2 研发设计与设备组装

3.2.1 故障测试仪研发设计

3.2.2 故障测试仪的零部件采购组装

3.2.3 测试仪功能设计

3.3 测试仪实验调试与安全检测

3.3.1 故障测试仪实验调试

3.3.2 故障测试仪的输出电压值检测

3.3.3 故障测试仪安全检测

3.4 测试仪功能介绍

3.4.1 技术条件

3.4.2 基本操作步骤

3.4.3 功能说明

3.5 本章小结

第4章 故障检测仪对控制线圈的测试验证

4.1 故障检测仪对线圈的验证测试

4.2 人员培训

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果

致谢

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