四川省电力公司技能培训中心 610072
摘要：隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。一直以来，高压开关隔离开关都是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压电器设备之一。然而，由于生产工艺、超期维护等因素的影响，高压隔离开关在运行中也出现了操作卡涩、拉合失灵、三相合闸不同期、接触部位发热等各种故障现象，这些故障现象若处理不好，将严重威胁电网的安全生产。隔离开关机构操作力测试系统主要为了测试电力系统内各典型隔离开关各传动部件在各种工况下的受力情况。分析开关机构操作力的受力特征参数。最终提升隔离开关故障发现率，提高隔离开关故障定位能力以及单台设备的检修时间。
关键词：隔离开关；测试系统；故障查找
一、隔离开关机构操作力测试系统硬件组成
隔离开关机构操作力测试系统主要是由扭矩传感器，信号变送器，移动电源模块，上位机（移动设备）及多条电缆构成。其主要工作原理为：力矩传感器将检测到的力矩值转换为电信号，经过信号变送器放大和数字化处理后通过USB接口将数据传输至上位机，并由其上的配套软件完成记录、存储、分析和生成报表等操作。其硬件组成原理框图如下图1-1所示。
图1-1隔离开关机构操作力测试系统硬件组成
1.1电源模块
电源模块采用的是聚合物锂离子电池。相对于传统液态锂离子电池，该电池用固体电解质代替了液体电解质，因此具有更高的质量能量比，完美的安全可靠性，更长循环寿命等优点。
1.2力矩传感器
本系统所采用的静态力矩传感器采用应变电测技术，在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。该技术具有精度高、频响快、可靠性好、寿命长等优点。
1.3信号变送器
信号变送器将传感器输出信号进行精密放大，线路内部进行稳压，恒流供桥、电压电流转换，阻抗适配，线性补偿，温度补偿等，将力学量转换成标准电流、电压信号输出直接与上位机USB接口连接。
1.4硬件连接
隔离开关机构操作力测试系统的接线由以下几个步骤完成：
1）将电池的输出端口与变送器的电源输入端口相连，传感器的供电由变送器提供；
2）将传感器的信号线缆与变送器相连；
3）变送器的信号输出线的USB接口直接与上位机的USB接口相连。
二、隔离开关机构操作力测试系统上位机
图2-1上位机系统工作流程图
点击“测试”按钮，系统开始采集数据，并将数据点实时绘制在右边图表内，点击“停止”按钮后，系统停止采集。
图2-2数据分析界面图
点击“报表”按钮，会为所选数据生成Excel报表，其中包括数据基本信息、数据分析结果、数据曲线、原始数据。
三、结论
根据测试数据曲线与正常设备的曲线进行对比，根据曲线的陡峭程度，平滑程度，可推断出以下故障情况：
（1）轴承不密封部件加工精度低、公差大、不能保证传动部件间的精确配合，导致操作特性不稳定、传动不可靠。如传动机构中传动齿条和齿轮啮合不良，造成磨损不能自锁等均是因为部件之间配合不好所致。有些手动机构操作困难大多是部件加工粗糙，连接松紧不一致造成。
（2）传动连杆间的连接没有润滑措施，或使用黄油作为润滑。随着运行时间的增长和操作次数增加，润滑脂干燥或流失，轴承和轴销锈蚀和磨损，造成转动部件卡滞、传运特性改变。
（3）轴销强度低且锈蚀。锈蚀是造成操作失灵的最大隐患。锈蚀使转动和传动连接卡涩，或使零部件机械强度降低，导致部件损坏变形。
通过建立统一规范的隔离开关测试数据库，可以科学指导隔离开关检修作业，提高工作效率。所以我们要尽可能的完善设备参数的采集流程，建立纵横对比机制，多渠道积累现有设备状态，提高电网检修效率。
参考文献：
[1]《隔离开关检修规程Q/103-10-01-2012》
[2]jone sharp 《Visual C# 2010从入门到精通》
[3]秦红磊，路辉，郎荣玲《自动测试系统：硬件及软件技术》
[4]樊尚春 《传感器技术及应用》
作者简介：
李武晋（1983.04-），男，四川成都人，电子科技大学自动化专业学士，讲师，单位：国网四川省电力公司技能培训中心，研究方向：变压器检修
叶章骏（1982.8-），男，四川雅安人，西华大学电里系统自动化本科，讲师，变电检修技师，单位：国网四川省电力公司技能培训中心，研究方向：高压开关设备检测与故障诊断处理
袁铮瑜（1963.04-），男，重庆人，北京师范学院数学与计算机专业，副教授，单位：国网四川省电力公司技能培训中心，研究方向：变电检修
论文作者:李武晋,叶章骏,袁铮瑜
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：操作论文; 测试论文; 系统论文; 传感器论文; 机构论文; 变送器论文; 部件论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;