專利名稱：高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓斷路器的在線監(jiān)測方法，特別是一種高壓斷路器 分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法。
技術(shù)背景電力系統(tǒng)的裝置中，高壓斷路器數(shù)量最多、^#量大、費(fèi)用高。有關(guān) 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，變電站維護(hù)費(fèi)用的一半以上是用在高壓斷路器上，而其中60%又是用于斷路器的小修和例行檢修上。過去實(shí)行以周期(時(shí)間)為依據(jù) 的計(jì)劃^i務(wù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，10%的斷路器故障是由于不正確的^#所致，斷路器 在大修中要完全解體，既費(fèi)時(shí)間，費(fèi)用也很高，而且解體和重新裝配會(huì)引 起很多新的缺陷。為了提高檢修的針對性，需要對高壓斷路器實(shí)施狀態(tài)在 線監(jiān)測，使計(jì)劃檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變，以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)做出檢修決 策。高壓斷路器的分/合閘時(shí)間是斷路器在線監(jiān)測的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是衡 量斷路器狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)，其有關(guān)參數(shù)定義如下合閘時(shí)間從接到合閘指令瞬間起到所有極觸頭都接觸瞬間為止的時(shí)間。分閘時(shí)間從接到分閘指令瞬間起到所有極觸頭都分離瞬間為止的時(shí)間。合閘不同期從首極觸頭合開始到所有極觸頭都合為止的時(shí)間。 分閘不同期從首極觸頭分開始到所有極觸頭都分為止的時(shí)間。 根據(jù)定義，斷路器的分/合閘時(shí)間就是斷路器分/合閘回路帶電的起始 時(shí)刻和斷路器觸頭分/合完畢時(shí)刻的時(shí)間差，時(shí)間的精度要求為1毫秒。整 個(gè)過程牽涉到兩個(gè)時(shí)刻的確定問題,第一就是斷路器分/合閘回路帶電的起
始時(shí)刻；第二就是斷路器觸頭分/合完畢的時(shí)刻。對于第一個(gè)問題，目前的做法是，在線監(jiān)測裝置中普遍采用霍爾傳感 器釆樣斷路器分/合閘回路中線圈的電流，并以此作為分/合閘回路帶電的 判據(jù)，當(dāng)分/合閘線圈帶電時(shí)，斷路器的分/合閘過程就開始了。在對電流 的監(jiān)測中，必須設(shè)置一個(gè)電流的門檻值，當(dāng)分/合閘線圏電流大于這個(gè)門檻 值時(shí)，就認(rèn)為斷路器的分/合閘過程開始了，這點(diǎn)的時(shí)刻就作為斷路器分/合鬧開始的時(shí)刻。這種方法存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)1:斷路器的分/合閘線圈 的電流本身就是斷路器在線監(jiān)測的一個(gè)對象，分/合閘線圈電流的大小、持 續(xù)時(shí)間長短反映了斷路器的機(jī)械操作機(jī)構(gòu)的好壞，體現(xiàn)了斷路器的機(jī)械特 性的優(yōu)劣， 一旦操作機(jī)構(gòu)性能不良，直接影響斷路器的分/合閘線圈電流的 大?。?:不同的斷路器的分/合閘線圈的電阻和電抗是不同的，相應(yīng)的分 /合鬧線圈的電流也會(huì)不相同；3:不同的線圏不同的R-L參數(shù)影響電流上 升的陡度，"有流無流"閥值或門檻值船佳設(shè)定，增加了測量誤差的不確定 因素；4:斷路器分/合閘線圈電流具有一個(gè)變化的過程，不同的門檻值會(huì) 對應(yīng)不同的時(shí)間點(diǎn)，因此，不同的門檻值的設(shè)置會(huì)產(chǎn)生分/合閘過程的不同 的起始時(shí)刻；5:斷路器的故障(包括操作機(jī)構(gòu)的故障)會(huì)引起線圈電流的 變化。對于第二個(gè)問題，已有的不同的在線監(jiān)測裝置釆用不同的方法。 1 )通常采用外部的電流互感器，取斷路器主回路最后一相電流有無的 時(shí)刻作為斷路器觸頭分/合完畢的時(shí)刻。實(shí)際上，合閘時(shí)，當(dāng)斷路器動(dòng)觸頭 還沒有達(dá)到合鬧位置點(diǎn)時(shí)主回路就已有預(yù)擊穿電流通過，因此電流的有無 并不能正確反映斷路器的觸頭的實(shí)際合閘時(shí)刻。這種方法還存在以下幾個(gè) 缺陷第一，必須要有負(fù)荷電流的存在， 一旦操作過程沒有負(fù)荷，就不能 監(jiān)測到電流的存在，也就無法定位；第二，判斷電流存在的門檻值的大小影響著斷路器觸頭分/合完畢時(shí)刻的精度；第三，在線監(jiān)測裝置中必須要設(shè)置電流互感器，如果與原來系統(tǒng)中存在的電流互感器合用，監(jiān)測裝置的損 害很可能會(huì)影響使用電流互感器的其他裝置的性能，這有悖于增加的監(jiān)測
裝置不能破壞原來裝置的性能的原則。2 )有的加設(shè)振動(dòng)傳感器，釆用基于機(jī)械振動(dòng)信號(hào)來判定斷路器觸頭分 /合完畢的時(shí)刻。振動(dòng)信號(hào)的釆集一般使用加速度傳感器，加速度傳感器將觸頭振動(dòng)信 號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)，通過電荷放大器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過共振解調(diào)器 獲得故障信號(hào)。但是，對斷路器觸頭振動(dòng)信號(hào)的分析是機(jī)械特性監(jiān)測的難 點(diǎn)1、由于斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及現(xiàn)場測量時(shí)各種環(huán)境噪聲的影響，使加速度傳感器獲取的振動(dòng)信號(hào)存在干擾成分；2、斷路器的合操作或分操作都會(huì)產(chǎn)生若干次振動(dòng)事件，實(shí)際的振動(dòng)信號(hào)及振動(dòng)信號(hào)的彌散、反射和折射使辨識(shí)更為困難，如振動(dòng)信號(hào)小就更難辯識(shí)；3、當(dāng)干擾信號(hào)的瞬時(shí)幅值和頻率大到與振動(dòng)信號(hào)可比擬時(shí)，釆用傳統(tǒng)的方法很難有效區(qū)分噪聲和有用信 號(hào)。目前釆用時(shí)域法、頻域法和時(shí)頻聯(lián)合分析法對斷路器觸頭振動(dòng)信號(hào)進(jìn) 行分析。其中，時(shí)域法分析直觀、簡單，是振動(dòng)信號(hào)分析的首選方法。頻 域法和時(shí)頻聯(lián)合分析法復(fù)雜，計(jì)算量大， 一般應(yīng)用于上層的故障診斷軟件 中。文獻(xiàn)l(孟永鵬等.短時(shí)能量法在斷路器機(jī)械特性狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004年12月)提出了短時(shí)能量的時(shí)域分析方法，可 明顯地提高信噪比，具有較強(qiáng)的噪聲抑制能力，用于斷路器振動(dòng)信號(hào)的事 件時(shí)間提取。通過選擇合適的傳感器測量位置，可準(zhǔn)確得到斷路器的合閘 同期性和合閘時(shí)間等狀態(tài)參數(shù)，為斷路器 狀態(tài)檢測提供了相應(yīng)的量化 依據(jù)。該方法的缺點(diǎn)是需多個(gè)加速傳感器放在不同的位置。頻域分析法， 常規(guī)的頻譜分析采用離散傅里葉變換(DFT)或快速傅里葉變換(FFT)方法實(shí) 現(xiàn)。由于FFT難以有效提高頻譜分辨率，文獻(xiàn)2(趙霞，熊小伏，郭珂等.用細(xì)化頻譜技術(shù)分析斷路器搡動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)m.電力系統(tǒng)自動(dòng) 化,2003, 27 (12) :37-40, 80.)提出采用細(xì)化頻譜分析方法分析斷路器操動(dòng) 機(jī)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)的頻域特性和頻率結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是反映的時(shí)間信號(hào)不夠。目 前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析等信號(hào)分析及處理手段也在振動(dòng)信號(hào)的識(shí)別中得 到廣泛應(yīng)用，能從 振動(dòng)信號(hào)中得到更多的斷路器狀態(tài)信號(hào)，但是很多
這些處理技術(shù)還只是局限在實(shí)驗(yàn)、研究中。分析^U戒振動(dòng)信號(hào)的方式從理論上考慮，對斷路器通過安裝振動(dòng)傳感 器來釆集振動(dòng)信號(hào)來判斷斷路器的狀態(tài)應(yīng)該是一種簡便且行之有效的方 法。但在實(shí)際應(yīng)用中，存在以下缺點(diǎn)首先，振動(dòng)傳感器的安裝就是一個(gè)大問題。振動(dòng)傳感器的應(yīng)用數(shù)目和安裝位置的確定目前還沒有統(tǒng)一的說法;其次，振動(dòng)信號(hào)中包含的干擾信號(hào)非常多，對于斷路器振動(dòng)信號(hào)的處理方 法非常關(guān)鍵，目前這些還都在探索研究中。所以，真正在實(shí)際中應(yīng)用此方 法的還不太多。3)利用輔助開關(guān)接點(diǎn)狀態(tài)信號(hào)來確定斷路器觸頭分/合完畢的時(shí)刻。 由于輔助開關(guān)是析j戎式觸點(diǎn)開關(guān)，轉(zhuǎn)換速変差，而且很不穩(wěn)定，因此測量 結(jié)果有偏差；更何況斷路器的輔助觸點(diǎn)也是斷路器在線監(jiān)測的一個(gè)參數(shù)之總之，現(xiàn)有的關(guān)于高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線檢測方法都存在著各 自的缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用成本高，準(zhǔn)確性差，效果不理想。目前，與高壓斷路器一起安裝在開關(guān)柜上的高壓帶電顯示裝置在電力 系統(tǒng)中已經(jīng)成為一個(gè)不可缺少的電器設(shè)備，它包括兩個(gè)部分帶電容傳感 器的高壓絕緣子和高壓帶電顯示器，電力線路的三相(A、 B、 C相)都有 一個(gè)帶電容傳感器的高壓絕緣子，高壓帶電顯示器直接與電容傳感器相連， 用來監(jiān)測電容傳感器的電壓，當(dāng)電力線路帶電時(shí)，電容傳感器就能通過電 場耦合，感應(yīng)出電壓，并通過帶電顯示器顯示電壓信號(hào)的有無。當(dāng)斷路器 通過外部的分/合閘觸點(diǎn)進(jìn)行遙控分/合時(shí)，斷路器進(jìn)行觸頭的分/合，線路 上的帶電顯示器就可以顯示出線路的分/合結(jié)果。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種簡便 易行、準(zhǔn)確性高的高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法，有效的進(jìn)行斷 路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案如下 一種高壓斷路器分 合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法，由在線監(jiān)測裝置對斷路器分閘時(shí)間TO、合閘時(shí)間T1、分閘不同期時(shí)間TtqO、合閘不同期時(shí)間Ttql進(jìn)行在線監(jiān)測，其包 括如下步驟(1)、對斷路器分閘線圈、合閘線圈進(jìn)行電壓信號(hào)的遙信采樣，記錄 遙信從無到有(從0變1: 0——代表無，沒有電壓，1 ——代表有，有電 壓)的變位時(shí)刻，該時(shí)刻即為電壓信號(hào)在分閘線圏、合閘線圈中建立的時(shí)刻 Tf、 Th，并將Tf、 Th作為斷路器分閘線圏、合閘線圈帶電的起始時(shí)刻；(2 )、先把電力線路上高壓帶電顯示裝置的電容傳感器的三相交流電 壓轉(zhuǎn)換成三相直流電壓，再進(jìn)行三相電壓信號(hào)的遙信采樣，記錄三相遙信 從有到無(從1變0)的變位時(shí)刻以及從無到有(從0變1)的變位時(shí)刻， 三相遙信從有到無的變位時(shí)刻即為三相電壓信號(hào)的消失時(shí)刻Taf、 Tbf、 Tcf,三相遙信從無到有的變位時(shí)刻即為三相電壓信號(hào)的建立時(shí)刻Tah、 Tbh、 Tch，將最后一相電壓信號(hào)的消失時(shí)刻max (Taf， Tbf, Tcf)作為斷 路器觸頭分離完畢的時(shí)刻，將最后一相電壓信號(hào)的建立時(shí)刻max(Tah， Tbh， Tch)作為斷路器觸頭接合完畢的時(shí)刻；(3 )、計(jì)算斷路器分閘回路帶電的起始時(shí)刻Tf與斷路器觸頭分離完畢 時(shí)刻max(Taf， Tbf, Tcf)的時(shí)間差，即得斷路器的分閘時(shí)間TO: TO， (Taf， Tbf， Tcf) -Tf;計(jì)算斷斷路器合閘回路帶電的起始時(shí)刻Th與斷 路器觸頭接合完畢時(shí)刻max (Tah, Tbh, Tch)的時(shí)間差，即得斷路器的合 閘時(shí)間T1: Tl^max (Tah， Tbh， Tch) -Th;(4)、計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)消失時(shí)刻Taf、 Tbf、 Tcf的最 大時(shí)間差，即得斷路器的分閘不同期時(shí)間TtqO: TtqO=max (Taf, Tbf， Tcf) -min(Taf， Tbf, Tcf);計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)建立時(shí)刻 Tah、 Tbh、 Tch的最大時(shí)間差，即得斷路器的合閘不同期時(shí)間Ttql: Ttql =max (Tah， Tbh, Tch) -min (Tah, Tbh， Tch)。本發(fā)明的有益玄i^如下1、通過對高壓斷路器操作特性的分析，注意到電力系統(tǒng)中的直流控制 電源具有穩(wěn)定的電壓(電力系統(tǒng)中規(guī)定直流控制電源的范圍在額定電壓的85% ~ 115%,額定電壓為直流220V，也就是說直流控制電源的生產(chǎn)廠家 出來的電壓必須控制在187V 253V,正常情況下，這個(gè)電壓要求維持在 220V左右)，從而充分利用提供給斷路器分/合閘線圈的穩(wěn)定電壓這一有利 條件，通過對斷路器分/合閘線圈電壓信號(hào)的遙信釆樣，得到斷路器分/合 閘回路帶電的起始時(shí)刻，克服了以往基于電流信號(hào)進(jìn)行釆樣所帶來的多種 弊端，使時(shí)間點(diǎn)的確定更加可靠、準(zhǔn)確而且精度要求一致(精度要求由電 壓信號(hào)釆樣頻率決定)，在不增加任何成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了高壓斷路器分 /合閘回路帶電時(shí)刻的準(zhǔn)確的確定。2、 充分利用現(xiàn)有電力線路上與高壓斷路器一起安裝在開關(guān)柜上的高壓 帶電顯示裝置，通:it^高壓帶電顯示裝置的電容傳感器進(jìn)行三相電壓信號(hào) 的遙信釆樣，得到斷路器觸頭分/合完畢的時(shí)刻，克服了以往測量斷路器觸 頭分/合時(shí)刻的幾種不同方法的弊端，使觸頭分/合時(shí)間的確定變得非常簡 單、便捷、準(zhǔn)確而且精度要求一致(精度要求由電壓信號(hào)釆樣頻率決定)， 在不增加任何裝置成本、不需進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算的情況下，實(shí)現(xiàn)了斷路 器的觸頭的分/合閘完畢時(shí)刻的確定。3、 本發(fā)明方法基于電壓信號(hào)遙信釆樣,充分利用電力系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)施， 使斷路器的在線監(jiān)測技術(shù)更加精確、更加方便、成本更加低廉，為斷路器 的"狀態(tài)樹務(wù)"奠定了基礎(chǔ)，可以更好的節(jié)省電力系統(tǒng)的^#費(fèi)用，為電 力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例涉及的電路框圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明 不限于所給出的例子。如圖1所示，本發(fā)明高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法的實(shí)施例，
由在線監(jiān)測裝置CPU的定時(shí)器觸發(fā)對斷路器分/合閘線圈以及高壓帶電顯示裝置的三相電容傳感器進(jìn)行電壓信號(hào)遙信釆樣，釆樣頻率為10000Hz, 使監(jiān)測的時(shí)間精度為0.1毫秒1分/合閘線圈帶電時(shí)刻的確定對斷路器的分閘線圈、合閘線圈進(jìn)行電壓遙信釆樣，記錄分閘/合閘搡 作時(shí)的分閘/合閘回路遙信變位時(shí)刻，也就是分閘線圈、合鬧線圈的電壓建 立時(shí)刻Tf、 Th,并將Tf、 Th作為斷路器分閘線圈、合閘線圈帶電的起始 時(shí)刻。2斷路器觸頭分/合閘時(shí)刻的確定對電力線路上高壓帶電顯示裝置的三相電容傳感器進(jìn)行電壓遙信釆 樣，記錄三相電容傳感器電壓遙信變位時(shí)刻，也就是分閘操作時(shí)三相電容 傳感器電壓信號(hào)的消失時(shí)刻Taf、 Tbf、 Tcf和合閘操作時(shí)三相電容傳感器 電壓信號(hào)的建立時(shí)刻Tah、 Tbh、 Tch,將最后一相電容傳感器電壓信號(hào)消 失時(shí)刻max(Taf， Tbf, Tcf )作為斷路器分閘操作時(shí)觸頭分離完畢的時(shí)刻； 將最后一相電容傳感器電壓信號(hào)建立時(shí)刻max (Tah, Tbh, Tch)作為斷路器合閘搡作時(shí)觸頭接合完畢的時(shí)刻。3斷路器分/合閘時(shí)間和不同期時(shí)間的確定計(jì)算斷路器分閘回路帶電的起始時(shí)刻Tf與斷路器觸頭分離完畢時(shí)刻 max(Taf， Tbf, Tcf)的時(shí)間差，即得斷路器的分閘時(shí)間TO: TO，(Taf， Tbf, Tcf) -Tf;計(jì)算斷斷路器合閘回路帶電的起始時(shí)刻Th與斷路器觸頭 接合完畢時(shí)刻max(Tah， Tbh, Tch)的時(shí)間差，即得斷路器的合閘時(shí)間Tl: Tl=max (Tah， Tbh, Tch) -Th;計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)消失時(shí)刻Taf 、 Tbf 、 Tcf的最大時(shí)間 差，即得斷路器的分閘不同期時(shí)間TtqO: TtqO-max (Taf， Tbf, Tcf)-min(Taf ， Tbf ， Tcf);計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)建立時(shí)刻Tah、 Tbh、 Tch的最大時(shí)間差，即得斷路器的合閘不同期時(shí)間Ttql: Ttql-max (Tah, Tbh， Tch) 一min (Tah， Tbh， Tch)。
如圖2所示，實(shí)施例中，當(dāng)外部對斷路器進(jìn)行分/合操作時(shí)，首先通過 外部的遙控繼電器的分/合閘觸點(diǎn)對斷路器的分/合閘線圈送電，當(dāng)線圏電 流上升到一定值時(shí)，推動(dòng)線圈的磁鐵運(yùn)動(dòng)，使預(yù)先已儲(chǔ)能的扭力彈簧釋放, 轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，帶動(dòng)斷路器的觸頭運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分/合閘功能。線圏受電是整個(gè)過 程的開始，考慮到電力系統(tǒng)中的直流控制電源具有穩(wěn)定的電壓，是一個(gè)穩(wěn) 壓源，通過對斷路器分/合鬧線圈的電壓進(jìn)行監(jiān)測，就能夠有效的知道何時(shí) 對斷路器進(jìn)行操作,線圏受電的瞬間就作為計(jì)算斷路器分/合閘時(shí)間的起始時(shí)刻，判斷線圈受電的方法是通過外部遙信來實(shí)現(xiàn)的在實(shí)施例中，根據(jù)圖2所示，把斷路器分/合閘線圈的正受電端分別接 入到在線監(jiān)溯懷置的遙信輸入端，把外部直流控制電源的220V-端接入到 在線監(jiān)測裝置的遙信負(fù)端；在沒有遙控分/合閘操作時(shí)，在線監(jiān)測裝置監(jiān)測 到的遙信為0,當(dāng)外部遙控對斷路器進(jìn)行分/合閘操作時(shí)，夕卜部的分/合閘 觸點(diǎn)導(dǎo)通，外部直流控制電源直接作用到分/合鬧線圈，只要直流控制電源 的電壓大于187伏，在線監(jiān)測裝置在0.1亳秒(10000Hz的釆樣頻率)的 時(shí)間內(nèi)檢測到遙信信號(hào)(為1),記tit信變位(從0到1)的時(shí)刻；為了 防止外部的電力系統(tǒng)磁場信號(hào)對在線監(jiān)測裝置的干擾，引起錯(cuò)誤的遙信變 位，對遙信信號(hào)設(shè)置了常規(guī)的軟件去抖處理。這樣，當(dāng)斷路器進(jìn)行分閘操 作時(shí)，得到了分閘線圈的電壓遙信變位時(shí)刻，也就是斷路器分閘回路的帶 電時(shí)刻Tf;當(dāng)斷路器進(jìn)行合閘搡作時(shí)，得到了合閘線圈的電壓遙信變位時(shí) 刻，也就是斷路器分閘回路的帶電時(shí)刻Th。在實(shí)施例中，結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，高壓帶電顯示裝置在 電力系統(tǒng)中已經(jīng)成為一個(gè)不可缺少的電器設(shè)備，電力線路的三相(A、 B、 C 相)都有一個(gè)帶電容傳感器的絕緣子，當(dāng)電力線路帶電時(shí)，電容傳感器就 能感應(yīng)出電壓，這個(gè)電壓就通過帶電顯示器顯示出來。當(dāng)斷路器通過外部 的分/合閘觸點(diǎn)進(jìn)行遙控分/合閘操作時(shí)，斷路器進(jìn)行觸頭的分/合運(yùn)動(dòng)，線 路上的帶電顯示器就可以顯示出線路的分/合結(jié)果。本發(fā)明就是充分利用這 個(gè)有利條件，在不需要增加設(shè)施、不需要增加任何成本的情況下，實(shí)現(xiàn)對
斷路器分/合閘時(shí)刻的確定和分/合閘不同期時(shí)間的測量。具體實(shí)現(xiàn)如下根據(jù)圖2所示，以CG系列電容傳感器為實(shí)施例中的電容傳感器，該傳 感器在電力線路上的電壓作用下，感應(yīng)出40 50V的交流電，這個(gè)交流電 接入到帶電顯示器后，就顯示出電壓的有無結(jié)果；由于電容傳感器的感應(yīng) 原理，電容傳感器的電壓直接反應(yīng)電力線路的電壓，幾乎沒有延時(shí)；把電 容傳感器的三相交流電接入到在線監(jiān)測裝置中，經(jīng)過在線監(jiān)測裝置的整流、 濾波、光電隔離先把三相交流電壓轉(zhuǎn)換成三相直流電壓，再進(jìn)行三相電壓 信號(hào)的遙信采樣，當(dāng)電容傳感器電壓大于40伏時(shí)，在線監(jiān)測裝置監(jiān)測到的 遙信為1,否則為0;遙信信號(hào)(1或0)直接反應(yīng)了電力線路上電壓的有 無，也就是說直接反應(yīng)了斷路器觸頭的分/合狀態(tài)。當(dāng)斷路器進(jìn)行分閘操作時(shí)，斷路器的三相觸頭進(jìn)行分離運(yùn)動(dòng)，在線監(jiān) 測裝置以0.1亳秒的釆樣周期不斷的對電容傳感器的三路傳感器電壓的遙 信信號(hào)進(jìn)行檢測，記 信從1變0的變位時(shí)刻Taf 、 Tbf、 Tcf，同樣， 遙信也經(jīng)過了軟件去抖處理；也就是說斷路器三相觸頭分離的時(shí)刻分別為 Taf、 Tbf、 Tcf;斷路器觸頭分離完畢的時(shí)刻，即最后一相觸頭分離完畢的 時(shí)刻，為max (Taf, Tbf, Tcf )。當(dāng)斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，斷路器的三相觸頭進(jìn)行接合運(yùn)動(dòng)，在線監(jiān) 測裝置以0.1亳秒的釆樣周期不斷的對電容傳感器的三路傳感器電壓的遙 信信號(hào)進(jìn)行檢測，記錄遙信從0變1的變位時(shí)刻，Tah、 Tbh、 Tch,同樣， 遙信也經(jīng)過了軟件去抖處理；也就是說斷路器三相觸頭接合的時(shí)刻分別為 Tah、 Tbh、 Tch;斷路器觸頭接合完畢的時(shí)刻，即最后一相觸頭接合的時(shí)刻， 為max (Tah, Tbh, Tch)。斷路器分閘時(shí)間TO: TO=max (Taf， Tbf， Tcf) -Tf; 斷路器分閘時(shí)間T1: Tl=max (Tah, Tbh, Tch) -Th;
斷路器的分閘不同期時(shí)間TtqO : TtqO - max (Taf, Tbf， Tcf) -min (Taf, Tbf, Tcf);斷路器的合閘不同期時(shí)間Ttql: Ttql - max (Tah， Tbh， Tch)-min (Tah, Tbh， Tch)。
權(quán)利要求
1、高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法，由在線監(jiān)測裝置對斷路器分閘時(shí)間T0、合閘時(shí)間T1、分閘不同期時(shí)間Ttq0、合閘不同期時(shí)間Ttq1進(jìn)行在線監(jiān)測，其包括如下步驟(1)、對斷路器分閘線圈、合閘線圈進(jìn)行電壓信號(hào)的遙信采樣，記錄遙信從無到有的變位時(shí)刻，該時(shí)刻即為電壓信號(hào)在分閘線圈、合閘線圈中建立的時(shí)刻Tf、Th，并將Tf、Th作為斷路器分閘線圈、合閘線圈帶電的起始時(shí)刻；(2)、先把電力線路上高壓帶電顯示裝置的電容傳感器的三相交流電壓轉(zhuǎn)換成三相直流電壓，再進(jìn)行三相電壓信號(hào)的遙信采樣，記錄三相遙信從有到無的變位時(shí)刻以及從無到有的變位時(shí)刻，三相遙信從有到無的變位時(shí)刻即為三相電壓信號(hào)的消失時(shí)刻Taf、Tbf、Tcf，三相遙信從無到有的變位時(shí)刻即為三相電壓信號(hào)的建立時(shí)刻Tah、Tbh、Tch，將最后一相電壓信號(hào)的消失時(shí)刻max(Taf，Tbf，Tcf)作為斷路器觸頭分離完畢的時(shí)刻，將最后一相電壓信號(hào)的建立時(shí)刻max(Tah，Tbh，Tch)作為斷路器觸頭接合完畢的時(shí)刻；(3)、計(jì)算斷路器分閘回路帶電的起始時(shí)刻Tf與斷路器觸頭分離完畢時(shí)刻max(Taf，Tbf，Tcf)的時(shí)間差，即得斷路器的分閘時(shí)間T0T0＝max(Taf，Tbf，Tcf)-Tf；計(jì)算斷斷路器合閘回路帶電的起始時(shí)刻Th與斷路器觸頭接合完畢時(shí)刻max(Tah，Tbh，Tch)的時(shí)間差，即得斷路器的合閘時(shí)間T1T1＝max(Tah，Tbh，Tch)-Th；(4)、計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)消失時(shí)刻Taf、Tbf、Tcf的最大時(shí)間差，即得斷路器的分閘不同期時(shí)間Ttq0Ttq0＝max(Taf，Tbf，Tcf)-min(Taf，Tbf，Tcf)；計(jì)算電容傳感器的三相電壓信號(hào)建立時(shí)刻Tah、Tbh、Tch的最大時(shí)間差，即得斷路器的合閘不同期時(shí)間Ttq1Ttq1＝max(Tah，Tbh，Tch)-min(Tah，Tbh，Tch)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法，其特征是電壓信號(hào)遙信釆樣的釆樣頻率為10000Hz，使監(jiān)測的時(shí)間精度為0.1亳秒。
全文摘要
高壓斷路器分合閘時(shí)間的在線監(jiān)測方法，通過對斷路器分、合閘線圈進(jìn)行電壓遙信采樣，得到斷路器分、合閘線圈帶電的起始時(shí)刻，通過對電力線路上高壓帶電顯示裝置的電容傳感器進(jìn)行三相電壓遙信采樣，得到斷路器觸頭分離完畢、接合完畢的時(shí)刻，計(jì)算斷路器分閘線圈帶電的起始時(shí)刻與斷路器觸頭分離完畢時(shí)刻的時(shí)間差，即得斷路器的分閘時(shí)間，計(jì)算斷路器合閘線圈帶電的起始時(shí)刻與斷路器觸頭接合完畢時(shí)刻的時(shí)間差，即得斷路器的合閘時(shí)間。本發(fā)明方法基于電壓信號(hào)遙信采樣，充分利用電力系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)施，克服以往在線監(jiān)測方法的弊端，使時(shí)間點(diǎn)的確定更加方便、準(zhǔn)確，成本低廉，有利于實(shí)現(xiàn)斷路器的“狀態(tài)檢修”。
文檔編號(hào)G01R31/333GK101118275SQ20071002540
公開日2008年2月6日 申請日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者瑾 喬, 但唐軍, 昆 余, 劉皓明, 吳文瑕, 侃 季, 季學(xué)軍, 輝 李, 李衛(wèi)良, 冰 王, 陳興松, 陳星鶯, 顧欣欣 申請人:國網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院;南京南瑞集團(tuán)公司