專利名稱：一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力設備監(jiān)測技術領域，尤其是應用于IOkV到500kV各種類型 (少油、多油、真空、SF6)斷路器狀態(tài)的在線監(jiān)測裝置。
背景技術：
在電力系統(tǒng)的電氣設備中，高壓斷路器是唯一的控制設備，它的動作可靠性直接 關系到整個系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，諸多發(fā)生的重大事故或系統(tǒng)解列停電都和高壓斷路器的失 常有關。高壓斷路器的駐澳故障有機械故障、絕緣故障、滅弧故障和導體部分發(fā)熱故障等， 其中尤以機械故障最為頻繁發(fā)生。目前，為保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行通常對斷路器進行定期檢查，通過打開斷路器 內部觸頭燒損等情況。采用這種監(jiān)測方法的缺點是不能實時了解斷路器的狀態(tài)，在無法確 定斷路器實際切斷電流大小及磨損的情況下，對斷路器盲目解體，不僅會造成巨大的人力、 財力浪費，而且不必要的停電會帶來很多麻煩。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，解決斷路器狀態(tài)監(jiān)測難度 大、不方便等問題，是一種能夠監(jiān)測斷路器導電回路、控制回路、儲能機構狀態(tài)，記錄主要開 關觸點的磨損狀況的裝置。為了達到上述設計目的，本實用新型采用的技術方案如下一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括兩并列固定在底板上的電源模塊、固定在底板上 的輸入保護模塊、脈沖群抑制器及固定在另一底板上的核心處理模塊，所述兩并列電源模 塊一端連接輸入保護模塊，輸入保護模塊上接入脈沖群抑制器，脈沖群抑制器上連接AC接 線端子；所述兩并列電源模塊另一端接入電源輸出端子，電源輸出端子通過電源輸入端子 連接核心處理模塊，所述核心處理模塊上分別連接輔助接點模塊、RS485處理模塊、RS232 處理模塊，輔助接點模塊上接入分合間線圈輔助接點，RS485處理模塊上接入RS485通訊端 子，RS232處理模塊上接入RS232通訊端子，所述輔助接點模塊、RS485處理模塊、RS232處 理模塊均連接到電源輸入端子，所述核心處理模塊上還并列連接保護CTA、保護CTB、保護 CTC、分閘線圈、合閘線圈和儲能電機，保護CTA、保護CTB、保護CTC、分閘線圈、合閘線圈和 儲能電機通過AD處理模塊連接到傳感器信號輸入端，所述保護CTA、保護CTB、保護CTC、分 閘線圈、合閘線圈和儲能電機均連接到電源輸入端子。本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的有益效果是可應用于IOkV到500kV各 種類型(少油、多油、真空、SF6)斷路器的在線監(jiān)測，能夠監(jiān)測斷路器導電回路、控制回路、 儲能機構的狀態(tài)，記錄主要開關觸點的磨損狀況，實現了在不停電檢查的情況下，對斷路器 的狀態(tài)進行實時監(jiān)測，節(jié)省人力、財力等；可以直接安裝在斷路器控制柜或控制室內，安裝、 使用方便。
圖1為本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；圖2為本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的電路原理圖；圖3為本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的斷路器分閘動作時序圖；圖4為本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的開關量監(jiān)測原理圖；圖5為本實用新型所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的斷路器合閘動作時序圖。圖中各序號名稱如下1、底板；2、電源模塊；3、輸入保護模塊；4、脈沖群抑制器；5、AC接線端子；6、電源 輸出端子；7、電源輸入端子；8、核心處理模塊；9、輔助接點模塊；10、RS485處理模塊；11、 RS232處理模塊；12、分合閘線圈輔助接點；13、RS485通訊端子；14、RS232通訊端子；15、保 護CTA ；16、保護CTB ；17、保護CTC ；18、分閘線圈；19、合閘線圈；20、儲能電機；21、AD處理 模塊；22、傳感器信號輸入端。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。實施例如圖1、2所示，本實用新型實施例所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括兩并列固定 在底板1上的電源模塊2、固定在底板1上的輸入保護模塊3、脈沖群抑制器4及固定在另 一底板2上的核心處理模塊8，所述兩并列電源模塊2 —端連接輸入保護模塊3，輸入保護 模塊3上接入脈沖群抑制器4，脈沖群抑制器4上連接AC接線端子5 ；所述兩并列電源模 塊2另一端接入電源輸出端子6，電源輸出端子6通過電源輸入端子7連接核心處理模塊 8，所述核心處理模塊8為DSP核心處理模塊8，DSP核心處理模塊8上分別連接輔助接點 模塊9、RS485處理模塊10、RS232處理模塊11，輔助接點模塊9上接入分合閘線圈輔助接 點12，RS485處理模塊10上接入RS485通訊端子13，RS232處理模塊11上接入RS232通訊 端子14，所述輔助接點模塊9、RS485處理模塊10、RS232處理模塊11均連接到電源輸入端 子7，所述DSP核心處理模塊8上還并列連接保護CTA15、保護CTB16、保護CTC17、分閘線圈 18、合閘線圈19和儲能電機20，保護CTA15、保護CTB16、保護CTC17、分閘線圈18、合閘線圈 19和儲能電機20通過AD處理模塊21連接到傳感器信號輸入端22，所述保護CTA15、保護 CTB16、保護CTC17、分閘線圈18、合閘線圈19和儲能電機20均連接到電源輸入端子7。所述底板1用于固定脈沖群抑制器4、電路板、電源輸入端子7 ；電源模塊2將 AC220V轉換為電路板上的其它模塊提供電源；輸入保護模塊3限制輸入的AC電壓，防止因 輸入過電壓造成電源模塊2損壞；脈沖群抑制器4過濾輸入AC的高頻脈沖；AC接線端子5 接入AC220V電源；電源輸出端子6將電源模塊2變換的電壓輸出電源輸入端子7 ；電源輸 入端子7接收電源輸出端子6輸出的電壓；核心處理模塊8主要完成輔助接點輸入的判別、 RS-232與RS-485信號的處理、AD信號的采集處理，并完成數據的處理；輔助接點模塊9將 輔助接點的信號隔離變送為核心板可以接收的電壓信號；RS485處理模塊10將RS-485隔 離變送為核心處理模塊8可以處理的信號；RS232處理模塊11將RS-232隔離變送為核心處 理模塊8可以處理的信號；分合閘線圈輔助接點12主要反映分合閘的狀態(tài)；RS485通訊端 子13連接RS-485信號；RS232通訊端子14連接RS-232信號；保護CTA15保護CT的A相信號；保護CTB 16保護CT的B相信號；保護CTC17保護CT的C相信號；分閘線圈18控制 分閘動作的電流信號；合閘線圈19控制合閘動作的電流信號；儲能電機20控制儲能電機 的電流信號；AD處理模塊21將輸入的傳感器信號變送為AD可以接收的信號；傳感器信號 輸入端22連接傳感器。本實用新型實施例所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的工作方式為1、斷路器分閘過程當故障發(fā)生時，繼電保護裝置檢測到故障電流，經裝置響應時間延時后保護啟動， 再經保護定值延時后發(fā)出分閘命令，同時斷路器分閘線圈帶電，經斷路器固有分閘時間延 時后，斷路器動靜觸頭分離，再經燃弧時間后故障電流切除，分閘完成。如圖3所示，分閘動 作時序如下tl-—故障開始時刻；t2—保護分閘命令輸出時刻(分閘線圈開始帶電)；t3—動靜觸頭分離時刻；t4-—故障電流滅弧時刻；t5—分閘線圈回路輔助觸點斷開時刻；在分閘過程中可以完成以下參數的監(jiān)測保護動作時間(含定值延時)T1 ；分閘線 圈帶電時間T2 ；分閘時間T3 ；燃弧時間T4 ；固有分閘時間T5。2、監(jiān)測方法將保護操作箱分閘繼電器空接點接入監(jiān)測裝置，可監(jiān)測保護發(fā)令(分閘線圈帶 電)時刻，將斷路器分閘輔助接點的空接點接入監(jiān)測裝置，可監(jiān)測斷路器分閘線圈失電時 刻。開關量通過光電隔離芯片隔離后，送到前置機CPU板，其原理如圖4所示。各參數的計算Tl 保護動作時間(含定值延時)=T1 = Vt1T2 分閘線圈帶電時間T2 = t5_t2T3 分閘時間=T3 = t4-t2T4 燃弧時間T4 = t4-t3T5 固有分閘時間=T5 = t3-t2第三步與規(guī)定值比較。規(guī)定下限規(guī)定上限。否則報警、記錄、打印。3、斷路器合閘過程繼電保護裝置發(fā)出合閘命令(或手動合閘)，同時斷路器合閘線圈帶電，經斷路器 固有合間時間延時后，斷路器動靜觸頭接觸，再經插入行程后，合間完成。如圖5所示，合閘動作時序如下t6-合閘命令發(fā)出時刻(合閘線圈開始帶電時刻)； t7-斷路器一次斷口電弧接通時刻；t8-動靜觸頭接觸時刻；t9-合閘線圈回路輔助觸點斷開時刻；在合閘過程中可以完成以下參數的監(jiān)測合閘時間T6 ；固有合閘時間T7 ；合閘線 圈帶電時間T8。各參數的計算[0046]T6 合閘時間=T6 = t7-t6 ；T7 固有合閘時間T7 = t8-t6 ；T8:合閘線圈帶電時間。4、斷路器觸頭壽命評估開斷容量Σ I2t可以反映斷路器觸頭燒蝕程度，其值越 大則觸頭燒蝕越嚴重。有的斷路器制造廠在說明書中明確規(guī)定了其允許值，用Σ I2t值與 制造廠給定的值比較，當Σ I2t值超過其允許值時，應解體檢修斷路器觸頭。1)在故障錄波器上獲取開斷短路電流I (故障錄波器從電流互感器二次側監(jiān)測到 的短路電流乘以互感器變比)。2)根據1. 1節(jié)中介紹方法獲得“燃弧時間” t。3)斷路器每開斷一次短路電流，計算一次開斷容量I2t。4)累加斷路器歷次開斷容量Σ I2t 斷路器每開斷一次短路電流累加一次I2t。5、監(jiān)測儲能電機打壓時間電機打壓時間反映斷路器機構儲能系統(tǒng)工作是否正 常，液壓系統(tǒng)是否有內漏，電機頻繁打壓或打壓時間過長，說明機構儲能系統(tǒng)需要檢修。方法在電機啟動信號回路采樣，并記錄電機啟動/停止時刻，計算電機打壓時 間。6、統(tǒng)計斷路器分閘操作次數斷路器分閘回路輔助觸點每一次帶電，則記錄一次， 監(jiān)測裝置累加一次。7、統(tǒng)計斷路器合閘操作次數斷路器合閘回路輔助觸點每一次帶電，則記錄一次， 監(jiān)測裝置累加一次。8、統(tǒng)計斷路器開斷短路電流次數當斷路器一次電流大于某值(如保護定值) 時記錄一次。本實用新型實施例所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)測斷路器每一次分合閘動 作期間產生的下列參數，來實現上述功能1)分合閘時刻；2)斷路器分/合狀態(tài)；3)分合閘動作次數；4)電弧持續(xù)時間；5) 主觸頭累計電磨損(以I2T表征)；6)線圈分合閘時間；7)輔助觸點動作時間；8)儲能時 刻；9)儲能次數；10)分合閘過程三相電流波形；11)分合閘線圈電流波形；12)儲能電機工 作電流波形。本具體實施方式
只是本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進行限定， 具體各項權利由權利要求書限定。
權利要求一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括兩并列固定在底板上的電源模塊、固定在底板上的輸入保護模塊、脈沖群抑制器及固定在另一底板上的核心處理模塊，所述兩并列電源模塊一端連接輸入保護模塊，輸入保護模塊上接入脈沖群抑制器；所述兩并列電源模塊另一端接入電源輸出端子，電源輸出端子通過電源輸入端子連接核心處理模塊。
2.根據權利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于脈沖群抑制器上連接AC 接線端子。
3.根據權利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述核心處理模塊上分 別連接輔助接點模塊、RS485處理模塊、RS232處理模塊，所述輔助接點模塊、RS485處理模 塊、RS232處理模塊均連接到電源輸入端子。
4.根據權利要求3所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于輔助接點模塊上接入分 合閘線圈輔助接點，RS485處理模塊上接入RS485通訊端子，RS232處理模塊上接入RS232 通訊端子。
5.根據權利要求1所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述核心處理模塊上還 并列連接保護CTA、保護CTB、保護CTC、分閘線圈、合閘線圈和儲能電機，所述保護CTA、保護 CTB、保護CTC、分閘線圈、合閘線圈和儲能電機均連接到電源輸入端子。
6.根據權利要求5所述的斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于保護CTA、保護CTB、保護 CTC、分閘線圈、合閘線圈和儲能電機通過AD處理模塊連接到傳感器信號輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種斷路器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括兩并列固定在底板上的電源模塊、輸入保護模塊、脈沖群抑制器及DSP核心處理模塊，所述兩并列電源模塊一端連接輸入保護模塊，輸入保護模塊上接入脈沖群抑制器；所述兩并列電源模塊另一端接入電源輸出端子，電源輸出端子通過電源輸入端子連接DSP核心處理模塊。本實用新型有益效果為可應用于10kV到500kV各種類型斷路器的在線監(jiān)測，能夠監(jiān)測斷路器導電回路、控制回路、儲能機構的狀態(tài)，記錄主要開關觸點的磨損狀況，實現了在不停電檢查的情況下，對斷路器的狀態(tài)進行實時監(jiān)測；可以直接安裝在斷路器控制柜或控制室內，安裝、使用方便。
文檔編號G01R31/327GK201689159SQ20102017132
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權日2010年4月27日
發(fā)明者郭宗軍 申請人:北京國電拓鋒科技有限公司