[實(shí)用新型]一種高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320234295.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203249997U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡曉光;廖驥;胡國(guó)清;王飛;范乃心
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)公司;遼寧省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛(ài)華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)儀，它是一種基于電磁互感技術(shù)的高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)裝置。該裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)各相的合閘時(shí)間與分閘時(shí)間參數(shù)，并對(duì)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警。其中包括電磁互感原理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和基于RS-485串行總線的遠(yuǎn)程通訊技術(shù)。該裝置屬于參數(shù)測(cè)量與監(jiān)測(cè)類裝置技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

高壓開(kāi)關(guān)作為絕緣和滅弧的裝置，是保證電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的至關(guān)重要的設(shè)備。其作為發(fā)電和用電之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)中肩負(fù)著控制和保護(hù)雙重任務(wù)，開(kāi)關(guān)狀態(tài)的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。近十年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，我國(guó)每次開(kāi)關(guān)事故平均損失的電量達(dá)數(shù)百萬(wàn)千瓦時(shí)，它所導(dǎo)致的損失為設(shè)備本身價(jià)格的數(shù)千倍甚至數(shù)萬(wàn)倍。因此，為了提高開(kāi)關(guān)運(yùn)行的可靠性，需要在開(kāi)關(guān)發(fā)生故障以前，對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行必要的檢查和維修，避免故障的發(fā)生。?

機(jī)械故障作為引發(fā)高壓開(kāi)關(guān)故障的主要原因，檢測(cè)和提取機(jī)械狀態(tài)信息對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)的故障診斷和工作狀態(tài)評(píng)判具有重要的意義。機(jī)械狀態(tài)主要是通過(guò)采集開(kāi)關(guān)在合分閘過(guò)程中的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理之后得到的。分閘速度的降低將使電弧的燃燒時(shí)間增加，從而加速開(kāi)關(guān)觸頭的電磨損，降低開(kāi)關(guān)的使用壽命；分閘速度過(guò)高，又會(huì)使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)承受過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力和沖擊，從而造成個(gè)別部件的損壞或者縮短使用壽命；開(kāi)關(guān)分合閘的嚴(yán)重不同期將造成線路和變壓器的非全相運(yùn)行，從而可能出現(xiàn)導(dǎo)致絕緣損壞的操作過(guò)電壓、繼電保護(hù)誤動(dòng)作等不利現(xiàn)象。因此對(duì)于開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間的測(cè)試十分必要，是高壓開(kāi)關(guān)狀態(tài)測(cè)試的一項(xiàng)重要內(nèi)容。?

目前，對(duì)于開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間的檢測(cè)方式主要是將檢測(cè)電路連接到開(kāi)關(guān)合閘線圈與分閘線圈回路中，通過(guò)自發(fā)觸發(fā)信號(hào)，檢測(cè)合分閘線圈回路以及一次回路內(nèi)部電流情況得出最終的合分閘時(shí)間，因此只能進(jìn)行斷電后離線檢測(cè)，缺少靈活、高效的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。?

針對(duì)以上問(wèn)題，在常規(guī)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，提出一種基于電磁互感技術(shù)的高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)裝置。該裝置利用高靈敏度的閉環(huán)電流傳感器，采取引線穿心而非破壞性串入的方式，分別檢測(cè)合分閘線圈回路與一次回路的電流信息，得出開(kāi)關(guān)每次合分閘的時(shí)間參數(shù)，并能夠及時(shí)地提供有效預(yù)警。這種方案避免了將檢測(cè)電路串入開(kāi)關(guān)回路，做到了無(wú)需斷電的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)。在保證了檢測(cè)精度的同時(shí)，提高了檢測(cè)效率。?

實(shí)用新型內(nèi)容

1、目的：本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)儀。該裝置采用AVR單片機(jī)平臺(tái)，將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和遠(yuǎn)距離串行功能集成于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間參數(shù)在線監(jiān)測(cè)以及通過(guò)RS485串行總線將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送到監(jiān)控中心。?

2、技術(shù)方案：本實(shí)用新型一種高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間在線監(jiān)測(cè)儀，它由硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩大部分構(gòu)成：二者之間協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)總體功能，二者缺一不可。?

硬件部分結(jié)構(gòu)如圖1所示。該硬件結(jié)構(gòu)分為下位機(jī)和上位機(jī)兩部分，上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)RS485串行總線收發(fā)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。其中，下位機(jī)硬件部分包括基于AVR單片機(jī)平臺(tái)的控制及處理單元、傳感器單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、RS485串行總線收發(fā)單元及電?源模塊；上位機(jī)硬件部分由監(jiān)控中心工控機(jī)單元和RS485串行總線收發(fā)單元組成。上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)RS485串行總線收發(fā)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。相應(yīng)的，軟件也分為下位機(jī)和上位機(jī)兩部分。下位機(jī)軟件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、算法分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)RS485串行總線方式將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送到上位機(jī)；下位機(jī)軟件負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)下位機(jī)的硬件完成各部分傳感器輸出數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算合閘時(shí)間與分閘時(shí)間。最后下位機(jī)軟件將三相高壓開(kāi)關(guān)合分閘時(shí)間匯總，并驅(qū)動(dòng)RS485串行總線收發(fā)單元將每相的監(jiān)測(cè)結(jié)果一起發(fā)送到上位機(jī)。上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)完成與下位機(jī)的RS485串行總線的收發(fā)并存儲(chǔ)下位機(jī)發(fā)送的監(jiān)測(cè)信息；上位機(jī)軟件負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)上位機(jī)硬件完成RS485串行總線的收發(fā)，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面和監(jiān)測(cè)信息的管理。?

(1)硬件結(jié)構(gòu)：?

本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)分為下位機(jī)和上位機(jī)兩大部分。上位機(jī)和下位機(jī)通過(guò)RS485串行總線收發(fā)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線通訊。?