[發明專利]一種針對高壓斷路器的在線監測系統

無效

• 申請號: 201410028392.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103744018A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 唐明;周宇;蔡坤
• 申請（專利權）人: 常州市明及電氣技術開發有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及電力設備在線實時檢修與維護，特別涉及一種針對高壓斷路器的智能化在線監測系統。

背景技術：

眾所周知，電力設備檢修方式是故障發生后進行改正性檢修，稱為事故檢修，之后發展為固定時間間隔的預防性定期檢修。隨著我國電力體制改革的推進，電力市場的發展需要更為科學的檢修模式——狀態檢修，通過各種手段對正在運行的設備進行評估、診斷，給出有針對性的維修建議。狀態檢修機制的優點是能夠防止惡性事故發生，避免維修過剩造成機構等的非必要損傷或者維修不足導致的疏漏，延長設備的使用壽命，優化設備的運行。

高壓斷路器作為變電站中僅次于變壓器的高壓開關設備，在電力系統中起到保護和控制的作用，它的可靠性直接影響整個電網的安全運行。隨著變電站綜合自動化水平(無人值守)的提高，對高壓斷路器的可靠性提出了更高的要求。在供配電系統中，高壓斷路器的使用數量多，檢修量大，費用高，而且高壓斷路器造成的非計劃停電事故是很多的，它所造成的間接損失遠大于設備本身的費用，故必須加強對高壓斷路器的狀態監測。

另一方面，高壓斷路器實施實時在線監測，可以及時了解其運行狀況，掌握其運行特性及變化趨勢，以便盡早發現潛在故障，及時采取預防措施或進行維修，保障電力系統可靠運行。

然而，針對電力系統中高壓斷路器在線監測的裝置設備，目前在國內還沒有通用的用來在線監測的標準產品，而且大部分的擁有在線監測功能的高壓斷路器，所能支持的功能都較為單一，不能充分反映高壓斷路器完整的工作狀態。

發明內容：

為了克服上述現有技術的缺點，本發明提供了一種簡單易行，準確度高，實時性強的針對高壓斷路器的智能化在線監測系統。該系統針對當前高壓斷路器在線監測技術的不足，通過模塊化的方法，將各個狀態信息的測量和電源供電模塊相互分離，這樣方便了故障分析和功能擴展，并且重新對斷路器內部機構進行分析，通過選擇更為合適的傳感器，采用適當的數據分析方法，從而準確、高效地得出高壓斷路器當前的運行狀態參數和狀態。

另外，該系統還設置了短信報警設備，當測量值超出報警值范圍時，上位機將通過GSM模塊向用戶發送報警信息，使用戶能第一時間得知斷路器的大致故障情況。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種針對高壓斷路器的智能化在線監測系統，包括由在線監測模塊組、電源模塊和上位機接口模塊組成的在線監測裝置，以及與在線監測裝置連接的上位機裝置，其特征在于，所述在線監測模塊組包括斷路器分閘回路斷線監測模塊、斷路器滅弧室真空度監測模塊、斷路器觸頭溫升監測模塊、斷路器超程監測模塊和斷路器分/合閘速度監測模塊這五個子監測模塊，上述五個子監測模塊通過連接上位機接口模塊來實現與上位機裝置的數據交互；所述上位機裝置通過上位機接口模塊對上述五個子監測模塊進行監測數據搜集和參數配置；所述電源模塊通過變壓、整流、濾波、穩壓將220V的交流電轉變為5V、9V、12V和24V的穩定的直流電，并向所分別連接的斷路器分閘回路斷線監測模塊、斷路器滅弧室真空度監測模塊、斷路器觸頭溫升監測模塊、斷路器超程監測模塊和斷路器分/合閘速度監測模塊這五個子監測模塊統一供電。

上述方案中，所述斷路器分閘回路斷線監測模塊的電路結構為分閘線圈一端連接信號地，另一端分別連接降壓電阻和保護電阻；所述保護電阻還連接光耦左側；所述光耦左側連接信號地，右側分別連接單片機和數字地。

上述方案中，所述斷路器滅弧室真空度監測模塊中設有包含絕緣隔板、帶電觸頭以及中間屏蔽罩的真空滅弧室，還設有安裝于接地機殼上的用于監測中間屏蔽罩上電位情況的傳感器；該傳感器還接有用于屏蔽干擾信號和傳輸測量數據的屏蔽電纜；所述斷路器滅弧室真空度監測模塊借助實驗得出的中間屏蔽罩電位與滅弧室真空度的關系來具體判斷滅弧室的真空度情況。

上述方案中，所述斷路器觸頭溫升監測模塊由高壓端模塊和低壓端模塊組成；所述高壓端模塊包括依次連接的溫度傳感器、溫度采樣單元、信號轉換及發射單元組成；所述低壓端模塊包括信號接收單元、解碼電路以及環境溫度傳感器組成；所述解碼電路通過解碼從信號接收單元發送來的來自高壓端模塊發送的采樣信號，還原成數據信號發送給上位機裝置；所述環境溫度傳感器將采樣的實時的溫度數據直接發送給上位機裝置。

上述方案中，所述斷路器超程監測模塊采用將壓力傳感器安裝于斷路器三相的絕緣子中，在斷路器分/合閘時，壓力傳感器能將絕緣子受的力轉換為電壓信號；該電壓信號經過A/D轉換變成數字信號，并藉由所設置的單片機通過超程控制算法，得到當前的超程值。