[發明專利]斷路器分合閘線圈在線錄波監測裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201710547468.6
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107390119A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 羅文華;丁楊;劉磊;張飛;石倩;孫大陸;張亮;李剛強;張慶霞
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力公司電力科學研究院;北京新能中試科技有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R19/25
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所65105
• 代理人: 董燕,周星瑩

技術領域

本發明涉及斷路器機械機構監測技術領域，是一種斷路器分合閘線圈在線錄波監測裝置及使用方法。

背景技術

隨著國民經濟的發展，電力系統的發展、電壓等級和自動化程度的提高，電網的配套建設有時不能及時跟上，這導致現有電網負荷越來越重。電氣成套柜（高壓開關柜、城市環網柜等）在長期使用過程中，高壓斷路器工作的可靠性在很大程度上取決于其機械操動機構的可靠性，通過國際大電網會議組織調查可以看出，在已有所有高壓斷路器的故障中，機械操動機構的故障率達到了70％以上。設備運行中機械的性能變壞極有可能無法及時監測到，而且頻繁地檢修試驗以及部件拆換往往造成針對性不強，甚至會影響高壓斷路器的原有穩定性，從而影響其正常運行，導致事故率的增加。目前斷路器的維修，多采用定期進行預防性檢修，不論設備運行狀態，受損情況如何，都要定期對設備進行檢修。在大多數情況下，以時間為基礎的預防性定期維護是不經濟的，許多斷路器的故障率并不因為周期性檢修而降低，而且有些被檢修后斷路器的可靠性又常常因人為因素的干預而降低；每臺斷路器的實際故障情況不能預示，以至以時間為基礎的預防性定期維護并不能及時有效地排除故障。針對斷路器是連續運行的設備，為保證斷路器的運行可靠性，在選擇維護周期時，往往比較保守，造成了不必要的浪費。定期維護、檢修都會直接影響電力系統的電網穩定運行，經濟損失較大。

通過定期預防性檢修研究可以發現此種方法存在的缺點是：成本較高維修周期較長，其原因是由于無法及早確定有無故障以及故障位置。而分析斷路器結構可發現斷路器機構核心為分合閘電磁鐵，由其負責傳遞斷路器分、合閘指令，以電磁力觸發機械系統，完成分、合閘動作，分合閘電磁鐵在長期運行會出現各種原因引起的鐵芯卡澀、匝間短路等故障，將造成斷路器機械性能的下降，嚴重時造成斷路器的拒分、拒合、誤分、誤合。而電磁鐵線圈電流曲線是電磁鐵運動過程的動態曲線，電流與氣隙及鐵芯運動速度、電磁力與彈簧阻力及鐵芯重力相互影響均可反映出斷路器機構在運行中的變化。

發明內容

本發明提供了一種斷路器分合閘線圈在線錄波監測裝置及使用方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有斷路器分合閘線圈的工作狀態無法實時監測，造成斷路器的故障查找以及故障點檢修費時費力、效率低以及檢修成本高的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種斷路器分合閘線圈在線錄波監測裝置，包括采集斷路器合閘線圈電流信號的第一霍爾傳感器、采集斷路器分閘線圈電流信號的第二霍爾傳感器、第一信號調理電路、第二信號調理電路、第一A/D轉換模塊、第二A/D轉換模塊、控制器和處理器，所述第一霍爾傳感器與第一信號調理電路電連接，第一信號調理電路與第一A/D轉換模塊電連接，所述第二霍爾傳感器與第二信號調理電路電連接，第二信號調理電路與第二A/D轉換模塊電連接，所述第一A/D轉換模塊和第二A/D轉換模塊均與控制器電連接，控制器與處理器電連接。

下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進：

上述控制器可包括A/D轉換模塊接口、錄波控制單元，雙端口存儲器和處理器接口，所述錄波控制單元分別與A/D轉換模塊接口、雙端口存儲器、處理器接口電連接；所述錄波控制單元通過A/D轉換模塊接口控制A/D轉換模塊電流信號的采樣，并從A/D轉換模塊中取得錄波數據，將錄波數據寫入所述雙端口存儲器中，同時在錄波結束時通過處理器接口向處理器發送中斷信號。

上述所述控制器可為現場可編程門陣列。

上述還可包括局部放電監測模塊、聲表面波溫度監測模塊和DSP模塊，聲表面波溫度監測模塊與DSP模塊電連接，所述局部放電監測模塊和DSP模塊均與處理器通信連接。

上述還可包括人機接口、通訊接口、SD卡接口、網口和USB接口，所述人機接口、通訊接口、SD卡接口、網口和USB接口均與處理器電連接在一起。

本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的：一種上述斷路器分合閘線圈在線錄波監測裝置的使用方法，包括以下步驟：

第一步，利用第一霍爾傳感器或第二霍爾傳感器采集斷路器的合閘或分閘線圈電流信號，之后進入第二步；

第二步，將采集的斷路器合閘或分閘線圈電流信號通過相對應的信號調理電路進行信號調理，之后進入第三步；

第三步，將經過調理后的電流信號經過相對應的A/D轉換模塊進行模數轉換，控制器控制A/D轉換模塊選擇采樣速率和轉換通道，之后進入第四步；