[發明專利]一種環網柜斷路器機械特性在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201811393878.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109470463A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 陳溪;劉宏超;梁博;武源明;王帥
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司咸陽供電公司;陜西中電天源技術有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01R31/327
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，包括：

傳感器模塊，用于現場采集信號，并做初步的信號調理和A/D轉換后，實現數據傳輸，在將信號傳輸到下位機；

下位機，下位機接收傳感器模塊傳送來的信號，并對其進行調理；如果出現異常，會使斷路器跳閘或發出報警信號，并將與事故相關的信息存儲起來，實現對設備監控保護的目的；

通信模塊，用于下位機與上位機的通訊；

人機交互模塊，用于輸出、顯示下位機發出的當前系統狀態；以及

上位機。

2.根據權利要求1所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，傳感器模塊包括直線位移傳感器、霍爾電流傳感器以及加速度傳感器；

直線位移傳感器采用KTM微型拉桿式直線位移傳感器，用于測量環網柜斷路器主軸的運動過程的方法來間接的測量環網柜的行程-時間特性；

霍爾電流傳感器采用HNC-15LTSR型霍爾電流傳感器，用于對分、合閘線圈電流進行監測，并根據分、合閘時間的定義由分閘和合閘線圈得電時間與分閘起始點和合閘結束點的時間差得到分、合閘時間；

加速度傳感器采用DZ100T加速度傳感器，用于對振動信號在線監測。

3.根據權利要求1所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，下位機包括信號采集模塊和中央控制模塊；

信號采集模塊的開關量輸入電路通過封裝環網柜監測單元的方法間接地測量環網柜位置狀態；從輔助觸點能夠引出斷路器的位置信號，使輔助觸點能夠與環網柜的傳動軸保持聯動，并保持輔助觸點和斷路器的位置相對應；在輸入電路中，環網柜的常閉輔助觸點串接，輸入電路中的T型RC網絡起到低通濾波器的作用，能夠將回路中的高頻干擾濾除；輸入電路中串聯有用于降低發光二極管的電流的限流電阻；輸入電路中，設置有兩個獨立的電源，且分別接地，從而起到隔離電路的作用。

4.根據權利要求1或3所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，信號采集模塊模擬量輸入電路位多通道結構，每個通道都是由獨立的單輸入模擬通道和采樣保持電路S/H構成，各通道的獨立性保證了每個通道的轉換、數據采集能夠同步運行。

5.根據權利要求1或3所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，中央控制模塊選用TMS320C5402型DSP，采用改進型的哈佛結構，具有片內存儲器、片內外設以及一個指令集。

6.根據權利要求5所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，通信模塊采用CAN總線，利用TMS320C5402芯片上內置的16位CAN控制器實現10kV環網柜機械特性在線監測系統與上位機的通信功能。

7.根據權利要求1所述的環網柜斷路器機械特性在線監測系統，其特征在于，人機交互模塊采用TCM-A0902液晶顯示模塊，對監測參數和曲線進行實時顯示，同時能夠動態的刷新監測畫面。

8.一種采用權利要求1-3任一項所述系統的環網柜斷路器機械特性在線監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：由傳感器模塊從現場采集信號，做初步的信號調理和A/D轉換后，實現數據傳輸，并將信號傳輸到下位機；

步驟2：下位機接收信號，并完成信號處理等功能，如果系統出現異常則會動作于跳閘或發出報警信號，并將與事故相關的信息存儲起來，實現對設備監控保護；

步驟3：下位機同時將信號通過CAN總線系統上傳至上位機，實現與上位機的通信；將信號通過人機交互模塊輸出、顯示當前系統狀態。