1、姓 名XX 學院業設計（論文）開題報告班級專業斷路器開題報告學 號指導教師題目類型工程設計題 目斷路器機械特性測試系統設計一、選題背景及依據（簡述題目的技術背景和設計依據，說明選題目的、意義，列出主參考 文獻）斷路器（英文名稱：circuit-breaker，circuit breaker)是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關合、在規定的時間內承載和開斷異常回路條件 (包括路件）下的電流的開關裝置。斷路器可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而

2、且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前，已獲得了廣泛的應用20 世紀 代初，量儀器的研究取得了重大破，數字技術的出現使各種數字一期得以實現，把模擬儀器的精度、分辨率與側量速度提升了幾個量級 ,為實現測試自動化打下良好的基礎。 紀 60 年代中期測量技術取得了又一重大展，計算機的引入，使儀器的功能發生了質的變化。從測量個別電量轉變成測量整個系統的特征參數；從單純的接收，顯示轉變成控制、分析、處理、計算與顯示輸出；從用單個儀器進行測量轉變成用測量系統進行測量20 紀 年代算機技術在儀器儀表中進一步滲透使電子儀器在傳的時域和頻域之外，又出現了數據域測試。20 紀 年代由于微處理器被運用到儀器當

3、中，儀器面板開始朝鍵盤化方向發展，不同于傳統獨專儀器模式的個人儀器也得到了發展。 20 世紀 90 代以后儀器儀表與測量科學取得重大的突破性發展。這個進展的主要標志是儀器儀表智能化程度的提高破表現在以下幾個方面DSP 芯片的大量出現儀器儀表的數字信號處理功能大大提高；微型機的發展，使儀器儀表具有更強的數據處理能力和圖像處理能力。隨著社會的發展，人們對用電的安全可靠性要求越來越高,斷路器在電力系統擔負著控制和保護的雙重任務,其能的優劣直接關系到電力系統的安全運行。機械特性參數是判斷斷路器性能的重要參數之一。斷路器機械特性測試系統主要適用于多油、少油、SF6、真空等斷路器有關機械特性參數測試斷路器

4、開題報告與特性分析通對開關柜內的斷路器直線位移信號、角位移信號進行檢測，實現對開關柜內斷路器的行程、超程、剛分（合）速度、分 (合) 閘時間、彈跳次數、彈跳時間及平均速度這些特征量的在線監測和對斷路器機械部分的狀態給出評估，并帶有以太網、 RS485 通接口，為智 能電網對斷路器的智能化維護提供數據支持。斷路器機械特性測試系統通過對直線位移傳感器與角位移傳感器采集到的斷路器動觸頭的位 移信息進行采樣，并對采集到的數據進行分析處理，得出所要求的機械特性指標包括行程、超 程、速度、時間等特征參數用以表征斷路器機械特性狀態，以便制定合理的檢修策略。并將測 試結果顯示出來進行斷路器機械特性測試系統設計

5、的目的是檢查斷路器各部件的強度和機械強度是否正確、 靈活；運動特性是否滿足要求，以判斷斷路器工作性能的可靠性，減少由于機械故障造成的事 故。高壓斷路器是發電廠和變電站輸、變電設備中最重要的控制和保護設備它的作用是控制和保 障電力系統的安全運行。通過對高壓斷路器的控制、切換，可實現電能的分配、傳輸、接通以 及切斷；在發生故障時,能早、有效地切斷電源，控制事故范圍，免大面積事故的發生。高 壓斷路器機械特性試驗由于能準確反映運行、動作工況，為狀態檢修提供可靠依據，因此得到 大力推廣隨著測試設備、數據分析系統、判斷依據的不斷完善，其在設備的運行維護中起到越 來越重要的作用畢業設計（論文）的主要參考文獻

6、和技術資料1 家驪袁大楊麗華節容永剛高壓開關柜結構 計算 運 發展M。 北京：中國電力出版社，。2 紹平李永堅秦祖澤成套器技術 .北京:械工業出版社.2005。3 范興明鄒積陳昌叢吉遠基于 DSP 的真空斷路器狀態參數在線監測裝置 J。 電力系統自動化2005,29(84 王風雷。電力設備狀態監測新技術應用案例精選 M京中國電力出版社2009.5 范興明鄒積巖陳昌龍叢吉遠基于D真空斷路器狀態參數在線監測裝J。 電力系統自動化2005,29(8):99-103。6 媛媛榮命哲，徐鐵軍王小華基于雙PU斷路器在線監測置主控單元的研制 J.電氣技術。2005,12：20-23。7 鋒曹臣于SP的斷路器

7、在線監測與診斷系統J。儀表技術與傳感器。 2008,6:52-54.8 小華蘇彪,榮命哲王鋼劉定新，邱娟。中壓開關柜在線監測裝置的研制J。高斷路器開題報告壓電器。，（45：52-55.9 偉。新 GIS 控裝置的研究D中科技大學，碩士論文 .漢 2007。 10肖登明。電力設備與在線監測故障診斷 上：上海交通大學出版社 2005二、主要設計（研究）內容、設計 ( 研究想、解決的關鍵問題、擬采用的技術方案及工作流 程斷路器機械特性測試系統主要適用于多油、少油、SF6、真空等斷路器有關機械特性參數測試與特性分析。通過對開關柜內的斷路器直線位移信號、角位移信號進行檢測,實現對開關柜內斷路器的行程、超

8、程、剛分（合）速度、分（合）閘時間、彈跳次數、彈跳時間及平均速度這些特征量的在線監測和對斷路器機械部分的狀態給出評估，并帶有以太網、 RS485 信接口，為 智能電網對斷路器的智能化維護提供數據支持。斷路器機械特性測試系統通過對直線位移傳感器與角位移傳感器采集到的斷路器動觸頭的位移信息進行采樣，并對采集到的數據進行分析處理，得出所要求的機械特性指標包括行程、超程、速度、時間等特征參數用以表征斷路器機械特性狀態，以便制定合理的檢修策略.并將測試 結果顯示出來。進行斷路器機械特性測試系統設計的目的是檢查斷路器各部件的強度和機械強度是否正確、 靈活;運動特性是否滿足要求判斷路器工作性能的可靠性少由于

9、機械故障造成的事故。主要內容：1方案設計:根據設計任務書，分析原始資料與數據，列出技術上可能實現的23 個方案，過技術經濟比較,確定最方案。2。 件電路設計括傳感器的選型檢測基準電源電路設計、 直線位移信號調理電路設計 、 角位移信號調理電路設計以及開關量輸入電路、顯示電路等設計。3 軟件設計包括系統軟件設計原則、求分析、功能程序設計、軟件抗干擾設計和程序測 試等部分。斷路器開題報告斷路器在進行試驗、出廠檢測或交接試驗前，都必須建立機械行程特性 測試空載行程曲線， 記錄時間、位移、速度等參數。另外，斷路器在投運使用過程中用戶也須按照技術要求和試驗 規程，定期進行機械特性測試，以便預防或發現斷路

10、器故障和異常.所，機械性測試是衡量 和保障斷路器質量狀況及性能指標的重要手段。機械特性測試的幾種方法1 ）采用電磁振蕩器或轉鼓儀 .早期的油開關進行特性測試時 ,用電振蕩器連接到固定在動 觸頭拉桿上的鉛筆上，驅動其以 頻率的水平擺在開關分合閘過程中，隨著拉桿的運動， 在固定的帶坐標紙板上勾畫出行程時間的振蕩波。另外，也有用轉鼓儀進行測試的，其原理是 將轉鼓儀設計為轉鼓面上每旋轉 1mm 的離用 1ms 時間，測量時開關動觸頭帶動記錄筆上下運 動所畫出的合閘或分閘曲線。這兩種方法所用的記號筆本質上就相當于一種位移傳感器，其特 點是簡單、方便但受各種因素影響多，容易造成較大的測量誤差 .2利用滑線

11、變器配合光線示波器進行特性測試。滑線變阻器由線繞電阻和滑動觸頭組 成，滑動觸頭固定在動觸頭拉桿上，線繞電阻兩端施加一定電壓，通過對與動觸頭拉桿一起運 動的滑線電阻電壓的記錄，配合示波器得到行程時間的波形曲線和相關行程、速度數據。這種 方法的缺點是調整較麻煩，且缺乏對擴展分析機械特性曲線的充分支持 3 ）采用光柵式位移傳感器 (光柵尺）作為位移傳感器的智能式綜合測試手段。隨著計算 機技術和傳感器技術水平的不斷進步 ,斷路器機械特性測試設備已逐漸發展為智能化、數字化、 圖形化的綜合性測試工具而此時傳感器也大多采用了光柵尺。光柵尺一般是利用刻在某種載體 (如玻璃、晶態陶瓷或鋼帶等）上的隔柵，作為測量

12、的基準，其工作原理是利用感知光度變化的 光電池掃描的方法進行測量 。光尺抗干擾強，靈敏度很高，但在測試或存放過程中很容易 損壞,很多用戶逐漸改用直線或角度傳感器。4 ）目前，用直線傳感器 (滑線變阻器）或角度傳感器（轉角電位器 ),配微電腦開關 特性測試儀進行智能化特性檢測已成為最為普及的測試手段 ,其試的直觀性、準確性、可操作 性均遠遠優于前期階段的非電氣型傳感器。傳感器使用中應注意的若干問題近年來，中高壓斷路器市場已被真空和斷路器所占領。其中，真空斷路器多用 于 10kv 級其程距小適合頻繁操作而 110kv 以上電壓等級幾乎全是 s 斷路器， 由于開 斷后復電壓高 ,求開距大。這兩類斷路

13、器，部分(如 系列等可以直接利 動觸頭進行位移時間測量，另外很多都難以將傳感器固定在動觸頭連桿上，而是安裝在動觸頭 與操作機構的中間運動部件（如機構連桿或旋轉主軸）上，通過特性測試儀計算機構連桿運動 行程（或主軸轉動角度）與時間的關系來間接測得滅弧室動觸頭（動導電桿）的運動行程曲線。 即所謂的“體外測速法” 。現在的多數開關特性測試儀 根據斷路器結構的不同 , 都可配用直傳感器或角 度傳感器 .基上述特點的斷路器，選擇使用傳感器過程中都存在一些問題 .一是機構或主軸 拐臂往往是通過很多的連桿才最終將動力傳輸至動觸頭，傳感器與動觸頭實際工況會存在傳動 環節的間隙差,從而產生測量誤差，影響測量精度

14、。二是高壓 SF 斷路器般工作行程較長， 常需要較大行程的直線傳感器匹配，若將其直接裝于拐臂上，往往會出現安裝位置緊張的局面。 特別是一些三相共箱式 GIS 中的斷路器，其機構箱的空問小，結構非常緊湊,很難提供傳感器的 直接安裝位置，此時往往只能使用角度傳感器進行特性測試 .工作流程 :熟悉題目要求，明確設計任務（斷路器機械特性測試系統設計閱相資料查閱相關 技術資料、進行英文資料翻譯方案設計，完成方案論證，撰寫開題報告確定最優設計方 案，完成開題報告 ,過開題答辯確定最優設計方案，完成開題報告，通過開題答辯 -傳 感器的選型、檢測基準電源電路設計直線位移信號調理電路設計 、位移信號調理電路設 計以及開關量輸入電路等設計軟件設計寫相關程序調試程序 -撰寫說明書繪圖（全部圖紙）修改說明書和圖紙， 答辯準備，預答辯斷路器開題報告三、畢業設計