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摘要：高压隔离开关是目前应用较多的高压开关设备，如果没有做好其故障控制，很可能因此对电网整体运行的安全性产生影响。在本文中，将就电机电流检测的高压隔离开关机械故障诊断进行一定的研究。
关键词：电机电流检测；高压隔离开关；机械故障诊断
1、引言
近年来，高压隔离开关故障经常发生，对我国电力系统运行安全产生非常大的影响。根据故障统计，机械故障是隔离开关故障发生的主要类型，主要有锈蚀问题以及隔离开关分合闸不到位等，进而导致绝缘子断裂、传动机构损坏变形以及导电回路过热情况的发生。在该种情况下，就需要做好高压隔离开关的状态监测工作，通过故障的及时诊断发现避免事故发生。
2、测试系统
为了能够较好实现隔离开关故障诊断，在本研究当中，以GW6H隔离开关为例，对应变测试系统以及电流采集系统进行介绍。在该系统当中，其操动机构为CJ2A，驱动电机为Y2-7144异步电动机，隔离开关驱动方面，其采集系统由数据采集卡、LabVIEW以及电力传感器所组成。其中，在霍尔效应基础上实现电机电流采集，具有响应快以及精度高的优点，在该研究当中，将三项电流同霍尔电流传感器连接，并将传感器输出电压信号作为采集卡输入信号应用，通过软件编程方式的应用则能够实现电机电流信号波形的采集与显示，并做好波形数据存储。
3、试验方式与分析
3.1 电机电流波形
在隔离开关正常工作情况下，隔离开关的分合闸时间为7s，电机瞬时电流为5.268A，从电机启动、到电流平稳的时间为0.2s。当电机启动、电流回路之后，电机则可以按照稳定方式工作，在分合闸到位之后，限位开关发生动作，并同时切断电机电流。在该过程中，电机电流信号持续时间可以作为隔离开关分闸、合闸动作持续时间应用，隔离开关每一次发生动作，需要保证其持续时间具有稳定的特征，如果在操作当中发生时间特性异常情况，则表明隔离开关动作存在异常问题。同时，在合闸过程当中，在负载增加情况下，其操作力也将随之增大，同时获得上升电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在受到多次操作冲击的情况下，电流波形也因此出现较多峰值。在分闸当中，电机电流具有较为平稳的波形，仅仅在后期表现出一个较小的波峰，即表明隔离开关在动作方面具有较为稳定的特点，操作冲击情况没有发生。由此可见，在其合闸过程当中，负载一直具有较为复杂的变化特征，电机电流如果大于分闸过程，则非常容易导致机械故障情况的发生，并对操作绝缘子产生更大的冲击。
3.2 电流信号特征提取
在电流信号产生变化、且该变化超出一定阙值时，即表明该电机具有更大的输出力矩，传动机构出现卡涩故障。对此，在该研究中，则通过信号波形包络线方式提取电机电流信号。为了能够较好的建立操作力矩同电机电流间关系，在电流信号采集工作当中，则通过测试系统的应用实现操作机构输出转轴表面应变情况的测量，并做好开关动作中输出转轴扭转应变信号以及电流信号间的对比。
3.3 故障情况电流信号分析
在隔离开关运行当中，其最为常见的故障类型包括有平衡弹簧失效、合闸不到位以及存在锈蚀卡涩现象等。为了能够做好故障情况下隔离开关合闸信号分析，则分别在故障情况下进行重复性试验，保证电流波形具有较好的重复性。经过测试可以发现，当转动机构以及开关传动机构出现传动不畅现象、或者发生机械故障以及缺陷时，电机电流信号则将发生异常。当隔离开关拉杆、连接杆以及轴承座发生卡涩情况时，操作力矩以及驱动电机电流将随之增大，可以联系电流峰值的高低实现其卡涩程度的判断，并联系峰值出现时间在同开关动作形成结合的基础上做好卡涩缺陷位置的判断。在本次测试的GW6H隔离开关当中，其传动机构为密封结构类型，在防水方面具有较好的表现。但是，其在运行当中触头以及上下导电管处于大气环境之下，在活动当中，其肘节部位经常出现锈蚀卡涩情况，进而增加操作阻力。同正常运行状态相比，在卡涩情况下，电流波形主峰值在出现时刻方面存在较多的不同，由此可以判断，在隔离开关动作初期就存在卡涩缺陷情况。而在卡涩程度较为轻微的情况下，电流波形在峰值情况下同正常运行相比没有存在较大的差别，而当其卡涩较为严重时，波形峰值则会出现滞后情况，即表明卡涩缺陷问题的存在，对隔离开关动作形成产生了较大的影响。如果隔离开关具有手动操动结构，则可以联系操作过程中手感情况对卡涩缺陷是否存在进行判断，但对于该种手动判断方式来说，其对操作人员的工作经验具有较大的需求，且在准确性方面不能够保证，非常容易导致误判情况发生。而根据电机电流卡涩故障诊断，则能够对隔离开关的机械传动情况实现更为直观的呈现。
4、结束语
在电力系统运行中，隔离开关可以说是非常重要的一个环节，如果隔离开关存在故障问题，将直接影响到电力供应的安全稳定。在上文中，我们对电机电流检测的高压隔离开关机械故障诊断进行了一定的研究，具有较好的应用价值。
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论文作者:高峰,张大宝
论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期
论文发表时间:2016/11/8
标签：电流论文; 电机论文; 波形论文; 故障论文; 信号论文; 情况论文; 发生论文; 《电力设备》2016年第17期论文;