[發(fā)明專利]基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811020837.7
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN110927564A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海燕;張?jiān)婆?/a>;劉全楨;黃新波;朱永燦;肖睿;李義鵬;劉英杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327;G01M13/00
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

本發(fā)明涉及一種基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中角位移傳感器無法直觀全面地測量觸頭行程特性、成本較高的問題。本發(fā)明通過采用一種基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法，將三個(gè)直線位移傳感器分別安裝于三個(gè)絕緣拉桿的下端，記錄觸頭的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，將分合閘線圈的引線穿過霍爾電流傳感器的測量孔徑，而將三相主回路電流直接輸入電流傳感器，獲得電流信號(hào)；微處理器對(duì)信號(hào)采集電路的輸出量進(jìn)行AD采樣的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

斷路器作為10kV配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，正常運(yùn)行時(shí)用來切換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行；當(dāng)設(shè)備和線路發(fā)生故障時(shí)，快速切除、隔離故障，保證非故障用戶正常運(yùn)行。因此，斷路器在電力系統(tǒng)中肩負(fù)著保護(hù)的任務(wù)，其工作可靠性是決定電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。斷路器機(jī)械特性監(jiān)測包括三相主回路電流監(jiān)測、分合閘線圈電流監(jiān)測和斷路器觸頭行程時(shí)間特性監(jiān)測。其中，斷路器觸頭行程時(shí)間特性監(jiān)測作為機(jī)械特性監(jiān)測中主要的監(jiān)測內(nèi)容，可以反映觸頭運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，分析觸頭行程時(shí)間特性曲線，可以得到斷路器的行程、開距、超程、分合閘速度和分合閘時(shí)間等參量，從而對(duì)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和判斷，診斷斷路器存在的隱患，方便操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，降低故障率。

目前，國內(nèi)用于斷路器觸頭行程時(shí)間特性測量的傳感器種類很多，在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常采用角位移傳感器，角位移傳感器安裝在主軸凸輪上，用來測量主軸的角位移和時(shí)間參數(shù)。但是，角位移傳感器目前在使用過程中存在一些問題，首先，其需要光電轉(zhuǎn)換將測量的幾何位移量轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，而脈沖信號(hào)不能直觀地顯示觸頭行程時(shí)間特性，還需要針對(duì)脈沖信號(hào)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的測量電路，而在轉(zhuǎn)換過程中，還會(huì)存在脈沖計(jì)數(shù)誤差，導(dǎo)致采集的行程曲線偏離實(shí)際情況。另外，使用角位移傳感器時(shí)，需要通過行程曲線得到位移量，但是這個(gè)是間接量，存在計(jì)算上不準(zhǔn)確。其次，由于角位移傳感器安裝在主軸上，斷路器A、B、C三相中任意一個(gè)觸頭動(dòng)作，都將引起主軸上的角位移傳感器工作，因此不能測量斷路器分合閘的不同期狀況。最后，角位移傳感器的價(jià)格普遍較高，在使用過程中，將會(huì)導(dǎo)致高昂的制造成本。故需要改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，在降低成本的情況下，可以直觀地、全面地測量觸頭行程特性，提供準(zhǔn)確的觸頭參數(shù)，以便準(zhǔn)確地診斷故障，及時(shí)檢修斷路器，降低斷路器的故障率，可以提高配網(wǎng)系統(tǒng)可靠運(yùn)行。因此，本發(fā)明將設(shè)計(jì)基于直線位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中角位移傳感器無法直觀全面地測量觸頭行程特性、成本較高的問題，提供一種新的基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法，具有能直觀全面地測量觸頭行程特性、成本較較低、故障診斷率高的優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于多個(gè)位移傳感器的10kV斷路器機(jī)械特性監(jiān)測方法，首先，將三個(gè)直線位移傳感器分別安裝于三個(gè)絕緣拉桿的下端，記錄觸頭的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，將分合閘線圈的引線穿過霍爾電流傳感器的測量孔徑，而將三相主回路電流直接輸入電流傳感器，獲得電流信號(hào)；其次，信號(hào)采集電路處理直線位移傳感器、三相穿心電流傳感器和閉環(huán)霍爾電流傳感器輸出的電信號(hào)量；最后，微處理器對(duì)信號(hào)采集電路的輸出量進(jìn)行AD采樣，得到三相主回路電流和分合閘線圈電流，還能根據(jù)觸頭行程時(shí)間曲線計(jì)算出包括斷路器觸頭的行程、開距、超程、分合閘速度和分合閘時(shí)間的參數(shù)變量及分合閘的不同期的情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)柜斷路器機(jī)械特性的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，采用直線位移傳感器測量觸頭行程時(shí)間特性，除了得到包括斷路器觸頭的行程、開距、超程、分合閘速度和分合閘時(shí)間的參數(shù)變量，還能得到斷路器分合閘不同期運(yùn)行情況。