[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

本發明公開了一種環網柜斷路器機械特性在線監測系統及方法，由傳感器模塊、下位機、通信模塊、人機交互模塊以及上位機組成。首先由傳感器從現場采集信號，做初步的信號調理和A/D轉換后，實現數據傳輸，將信號傳輸到下位機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的目的，同時將信號通過CAN總線系統上傳，實現與上位機的通信。本發明在通過對環網柜內斷路器行程?時間曲線，分、合閘電磁鐵電流，操動機構振動等信號的采集和處理，得到環網柜的運行狀態，并由控制和報警功能對環網柜的一些不正常狀態做出正確迅速的反映，然后將各種數據通過CAN總線上傳至上位機。

【技術領域】

本發明屬于環網柜斷路器機械性能實時監測領域，涉及一種環網柜斷路器機械特性在線監測系統及方法。

【背景技術】

隨著城市中環網柜用量不斷增大，若能夠對環網柜內表征其運行狀態的參數進行實時狀態監測的話，一方面可以，把握環網柜的運行特性和發展方向，判斷可能存在的故障隱患，并能累計同類故障發生次數作為在線監測的依據。同時延長了設備檢驗周期，減少了不必要檢修增加的成本。另外，實施環網柜狀態監測，在很大程度上提高了系統運行的可靠性，減小了事故發生概率。

環網柜作為電力系統重要的開關設備，在系統正常運行時能開斷系統，此時起控制作用；電力系統在發生故障時又能斷開電力系統，從而起著保護作用。因此環網柜工作狀態的好壞將對系統的安全以及穩定性產生重大影響。對環網柜的研究表明，環網柜機械特性故障在其所有故障中占有很大比例，所以對環網柜機械特性進行狀態監測是保證系統正常運行的關鍵所在。

【發明內容】

本發明的目的在于根據目前環網柜的使用現狀，提供一種基于微機控制和信號處理的環網柜斷路器機械特性在線監測系統。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種環網柜斷路器機械特性在線監測系統，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。

本發明進一步的改進在于：

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。

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。