[發(fā)明專利]一種斷路器儲(chǔ)能彈簧異常狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911038052.7
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN110752669A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮超;謝億;胡加瑞;王軍;陳偉;李登科;彭碧草;歐陽(yáng)克儉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;G01R31/327
• 代理公司: 43114 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 龔燕妮

本發(fā)明公開了一種斷路器儲(chǔ)能彈簧異常狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，包括：力學(xué)傳感器，用于實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)?chǔ)能彈簧的受力值；數(shù)據(jù)采集模塊，用于將儲(chǔ)能彈簧的受力值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)數(shù)據(jù)；遠(yuǎn)程遙測(cè)報(bào)警模塊，用于根據(jù)受力值數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)受力閾值生成異常狀態(tài)預(yù)警信號(hào)，并將數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換得到的受力值數(shù)據(jù)和異常狀態(tài)預(yù)警信號(hào)通過(guò)變電站的設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控模塊；數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，用于對(duì)后臺(tái)監(jiān)控模塊接收到的受力值數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；后臺(tái)監(jiān)控模塊，用于在異常狀態(tài)預(yù)警的頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，對(duì)儲(chǔ)能彈簧的剩余壽命進(jìn)行評(píng)估。本發(fā)明可以充分利用現(xiàn)有的通信線路，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視報(bào)警功能，提高儲(chǔ)能彈簧的故障辨識(shí)率，避免斷路器事故給電網(wǎng)安全造成的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變電站設(shè)備異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種斷路器儲(chǔ)能彈簧異常狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，起著保護(hù)和控制的雙重任務(wù)，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和供電可靠性，當(dāng)它發(fā)生故障或者事故時(shí)會(huì)引起電網(wǎng)事故或擴(kuò)大事故，造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)及其它方面的損失。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有部件可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在高壓斷路器中的使用率越來(lái)越高。斷路器不管是分閘動(dòng)作還是合閘動(dòng)作都需要一定的動(dòng)力，彈簧通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給斷路器，能量存儲(chǔ)由兩個(gè)螺旋壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)，分別是合閘儲(chǔ)能彈簧以及分閘儲(chǔ)能彈簧，斷路器有3個(gè)主要?jiǎng)幼鳎汉祥l動(dòng)作、分閘動(dòng)作、儲(chǔ)能動(dòng)作。合閘動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的過(guò)程為：合閘線圈得電后觸發(fā)合閘掣子動(dòng)作，合閘彈簧會(huì)釋放一定的能量，斷路器才會(huì)完成合閘動(dòng)作，同時(shí)，合閘彈簧釋放的能量會(huì)有一部分儲(chǔ)存在分閘彈簧中，為下一次分閘動(dòng)作準(zhǔn)備能量。

隨著斷路器服役時(shí)間的增長(zhǎng)，其動(dòng)力核心部件—一分、合閘彈簧會(huì)發(fā)生應(yīng)力松弛、斷裂等故障，將直接導(dǎo)致斷路器的分合閘速度降低影響滅弧，甚至拒動(dòng)進(jìn)而造成更大程度的事故。現(xiàn)在的斷路器彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法或者僅僅對(duì)合閘儲(chǔ)能彈簧進(jìn)行了是否儲(chǔ)能的監(jiān)視，對(duì)分閘彈簧是否儲(chǔ)能沒(méi)有進(jìn)行監(jiān)視，而且對(duì)合閘彈簧的儲(chǔ)能也僅僅是是否儲(chǔ)能進(jìn)行開關(guān)量判斷，對(duì)于彈簧所儲(chǔ)存的能量是否能夠滿足斷路器分合閘操作所需要的能量無(wú)從判斷；或者需要添加繁多的傳感器，比如壓力傳感器，加速度傳感器，直線位移傳感器、光柵傳感器、導(dǎo)電塑料電位器和角位移傳感器，不僅傳感器本身精度不夠高，針對(duì)不同的斷路器型號(hào)，缺乏通用性，而且尚沒(méi)有獨(dú)立的邏輯判斷體系、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)報(bào)警裝置，仍需要人工進(jìn)行比對(duì)分析故障，既降低了監(jiān)測(cè)效率，也容易造成故障信號(hào)的漏檢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種斷路器儲(chǔ)能彈簧異常狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，從而有效避免斷路器事故給電網(wǎng)安全造成的風(fēng)險(xiǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種斷路器儲(chǔ)能彈簧異常狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，包括力學(xué)傳感器、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、高亮LED顯示調(diào)試模塊、遠(yuǎn)程遙測(cè)報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和后臺(tái)監(jiān)控模塊；

所述力學(xué)傳感器，用于實(shí)時(shí)測(cè)量分閘、合閘儲(chǔ)能彈簧的受力值；

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于將分閘、合閘儲(chǔ)能彈簧的受力值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)數(shù)據(jù)；

所述遠(yuǎn)程遙測(cè)報(bào)警模塊，用于將數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換得到的受力值數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)受力閾值進(jìn)行比較，并在受力值數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)受力閾值下限時(shí)生成異常狀態(tài)預(yù)警信號(hào)；還用于將數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換得到的受力值數(shù)據(jù)和異常狀態(tài)預(yù)警信號(hào)通過(guò)變電站的設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控模塊；

所述高亮LED顯示調(diào)試模塊，用于對(duì)評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試；

所述數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，用于對(duì)后臺(tái)監(jiān)控模塊接收到的受力值數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述后臺(tái)監(jiān)控模塊，用于在異常狀態(tài)預(yù)警的頻率大于預(yù)設(shè)頻率閾值時(shí)，從數(shù)據(jù)庫(kù)模塊中調(diào)取若干個(gè)時(shí)間分布均勻的受力值歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估分閘、合閘儲(chǔ)能彈簧的剩余壽命。