[发明专利]一种快速接地开关电弧特性观测系统及方法

说明书

本发明提供一种快速接地开关电弧特性观测系统及方法，涉及高压开关技术领域。包括快速接地开关壳体、拍摄设备、采集设备、接收设备，采用增设快速接地开关壳体观察窗与之相匹配的电弧图像拍摄及电弧参数采集相结合的系统，利用高速摄像机和家用摄像机通过观察窗进行快速接地开关开断过程中电弧图像拍摄，利用采集设备进行电弧参数采集，结合于该电弧观测系统中，可完成电弧图像与电弧参数的对应，有利于进行电弧特性的深入研究。

技术领域

本发明涉及高压开关技术领域，尤其涉及一种快速接地开关电弧特性观测系统及方法。

背景技术

近年来，抑制潜供电弧的措施主要有并联电抗器中性点接地和采用快速接地开关。其中，并联电抗器中性点接地方法随应用广泛，但该方法运行控制性较差，容易形成谐振，过电压及其上升率上升较快，对中性点小电抗的耐压水平要求较高；采用快速接地开关方法不需要中性点电抗器，费用较低，利用自身开关的硬性接地，对感应电流进行分流，进而达到熄灭潜供电弧的作用。但由于快速接地开关触头分闸后瞬态恢复电压(TransientRecovery Voltage，TRV)的存在，开断过程中有可能发生介质的重击穿，使重合闸失败，严重影响线路的正常运行。

目前，对快速接地开关的研究更多注重的是产品开发设计，偏向实验研究，但对于快速接地开关开合潜供电流特许的研究尚未开展，因此有必要针对快速接地开关开合潜供电流的电弧特性进行研究。但目前针对快速接地开关电弧特性的研究，仅局限于测量电弧电压、电流，由于现有设备结构的限制、遮挡，无法观测到电弧，并且采集过程困难，干扰大，成为研究快速接地开关电弧特性的一大难点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种快速接地开关电弧特性观测系统及方法，本发明依托传统气体快速接地开关存在的不足，将快速接地开关进行改造，在其壳体上增设一个主观察窗和一个辅助观察窗，再将壳体原有的辅助安装孔改造为辅助观察窗，并且合理设计观察窗结构和电弧观测系统，使其能够全面拍摄开断过程中接地开关动、静触头产生的电弧，以此进行电弧特性研究。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种快速接地开关电弧特性观测系统，包括快速接地开关壳体、拍摄设备、采集设备、接收设备；

所述快速接地开关壳体通过法兰固定连接一个主观察窗和两个辅助观察窗，其中，一个主观察窗和一个辅助观察窗分别设置于壳体相对两侧，快速接地开关壳体的辅助安装孔改设为一个辅助观察窗；

所述拍摄设备包括一个高速摄像机和两个家用摄像机，所述高速摄像机通过支架固定在主观察窗的壳体外侧，通过光纤网线与接收设备连接；所述家用摄像机通过支架分别固定在两个辅助观察窗的壳体外侧，利用自身储存功能进行信息存储；

所述采集设备包括分压器、罗氏线圈、角位移传感器，所述分压器通过导线安装在快速接地开关进出端套管端部，所述罗氏线圈安装在快速接地开关出线套管端部，所述角位移传感器安装在快速接地开关的操动机构电机转轴上，所述分压器、所述罗氏线圈以及所述角位移传感器分别连接示波器的输入端；

所述接收设备包括示波器、电脑，所述示波器和电脑进行数据和图像的接收。

另一方面，本发明提供一种快速接地开关电弧特性观测方法，通过所述的一种快速接地开关电弧特性观测系统实现，包括如下步骤：

步骤1：分别将快速接地开关和高速摄像机接入触发源，并设置对应触发时延；

步骤2：由触发源向快速接地开关和高速摄像机发送对应触发时延的操作命令，完成触发；

步骤3：高速摄像机对快速接地开关完整开断过程进行拍摄，记录图像结果；

步骤4：采集设备完成对电弧参数及触头位移的采集，若拍下完整触头开断过程，即完成快速接地开关开断过程的电弧观测；