一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其包括：三相電流互感器、合閘霍爾元件、分閘霍爾元件、直流電壓變送器、操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器、微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)；本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)：可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器的異?，F(xiàn)象，在斷路器尚未發(fā)生故障時(shí)，即對(duì)斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢修。該系統(tǒng)能夠縮短停電時(shí)間，縮小斷路器檢修停電范圍，提高斷路器運(yùn)行的可靠性。
【專利說(shuō)明】一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]斷路器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，具有接通、切斷正常負(fù)荷電流和事故情況下短路電流的功能。如果斷路器出現(xiàn)故障，發(fā)生誤動(dòng)或者拒動(dòng)，將會(huì)影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，造成嚴(yán)重后果。但在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)斷路器的監(jiān)視較少，通常只監(jiān)視斷路器分合閘狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作情況和操作機(jī)構(gòu)情況，這些監(jiān)視信息只能提示斷路器的故障情況，但對(duì)斷路器由正常向故障發(fā)展的狀態(tài)難以顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:三相電流互感器、合閘霍爾元件、分閘霍爾元件、直流電壓變送器、操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器、微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)；其中:三相電流互感器為三相電流傳感器，用于測(cè)量高壓線路三相電流，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；合閘霍爾元件為電流傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；分閘霍爾元件為電流傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；直流電壓變送器與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器為壓力傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接；微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相連接；多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)相連接；微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸送的數(shù)字量信息，并對(duì)信息進(jìn)行記錄、分析、判斷，以確定斷路器的運(yùn)行情況。
[0005]所述的合閘霍爾元件為安裝在斷路器合閘回路中的電流傳感器。
[0006]所述的直流電壓變送器為安裝在斷路器操作機(jī)構(gòu)所接的直流母線上的直流電源采集及轉(zhuǎn)換裝置。
[0007]所述的操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器為安裝在斷路操作機(jī)構(gòu)的壓力回路內(nèi)，用來(lái)感知斷路器操作機(jī)構(gòu)壓力的壓力傳感器。
[0008]本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn):可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器的異?，F(xiàn)象，在斷路器尚未發(fā)生故障時(shí)，即對(duì)斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢修。該系統(tǒng)能夠縮短停電時(shí)間，縮小斷路器檢修停電范圍，提高斷路器運(yùn)行的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:三相電流互感器
1、合閘霍爾元件2、分閘霍爾元件3、直流電壓變送器4、操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器5、微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7、模數(shù)轉(zhuǎn)換器8和微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)9 ;其中:三相電流互感器I為安裝在線路斷路器與線路出口側(cè)的刀閘之間的三相電流傳感器，用于測(cè)量高壓線路三相電流，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6相連接；
[0012]合閘霍爾元件2為安裝在斷路器合閘回路中的電流傳感器，用于測(cè)量斷路器合閘回路電流，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6相連接；
[0013]分閘霍爾元件3為安裝在斷路器分閘回路中電流傳感器，用于測(cè)量斷路器分閘回路電流，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6相連接；
[0014]直流電壓變送器4為安裝在斷路器操作機(jī)構(gòu)所接的直流母線上的直流電源采集及轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)斷路器的直流系統(tǒng)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6相連接；
[0015]操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器5為安裝在斷路操作機(jī)構(gòu)的壓力回路內(nèi)，用來(lái)感知斷路器操作機(jī)構(gòu)的壓力的壓力傳感器，用于將斷路器操縱機(jī)構(gòu)，如液壓機(jī)構(gòu)或彈簧機(jī)構(gòu)等壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6相連接；
[0016]微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6用于對(duì)三相電流互感器1、合閘霍爾元件2、分閘霍爾元件3、直流電壓變送器4和操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器5的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)輸送到多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7，其與多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7相連接；
[0017]多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7用于對(duì)微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)一定的順序和時(shí)間間隔，將各類數(shù)據(jù)輸送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器8，其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器8相連接；
[0018]模數(shù)轉(zhuǎn)換器8用于將多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并輸送給微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)9，其與微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)9相連接；
[0019]微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)9用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器8輸送的數(shù)字量信息，并對(duì)信息進(jìn)行記錄、分析、判斷，以確定斷路器的運(yùn)行情況；其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采集的斷路器的線路電流、斷路器分、合閘電流等狀態(tài)量進(jìn)行記錄，并根據(jù)人工設(shè)定的臨界值，對(duì)斷路器狀態(tài)進(jìn)行分析、判斷，以確定斷路器是否運(yùn)行正常。
[0020]本系統(tǒng)的工作原理:
[0021](I)斷路器合閘預(yù)擊穿時(shí)間監(jiān)視:三相電流互感器I測(cè)量高壓線路三相電流，合閘霍爾元件2監(jiān)測(cè)斷路器合閘回路電流。當(dāng)斷路器合閘時(shí)，監(jiān)測(cè)斷路器合閘線圈帶電時(shí)刻起到斷路器出現(xiàn)電流的時(shí)間，即斷路器滅弧系統(tǒng)預(yù)擊穿時(shí)間，當(dāng)斷路器預(yù)擊穿時(shí)間變化量達(dá)到限值時(shí)，即可判斷為斷路器出現(xiàn)異常，并對(duì)斷路器進(jìn)行檢修。
[0022](2)斷路器合閘時(shí)間監(jiān)視:三相電流互感器I測(cè)量高壓線路三相電流，合閘霍爾元件2監(jiān)測(cè)斷路器合閘回路電流。當(dāng)斷路器合閘時(shí)，監(jiān)測(cè)斷路器合閘線圈帶電時(shí)刻起到斷路器電流幅值和波形達(dá)到正常的時(shí)間，即斷路器合閘時(shí)間。斷路器合閘時(shí)間包含斷路器預(yù)擊穿時(shí)間和斷路器機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間。通過(guò)對(duì)斷路器合閘時(shí)間監(jiān)視可以判斷斷路器的操作機(jī)構(gòu)是否正常。當(dāng)斷路器合閘時(shí)間變化量達(dá)到限值時(shí)，即可判斷為斷路器出現(xiàn)異常，并對(duì)斷路器進(jìn)行檢修。
[0023](3)斷路器分閘時(shí)間監(jiān)視:三相電流互感器I測(cè)量高壓線路三相電流，分閘霍爾元件3監(jiān)測(cè)斷路器分閘回路電流。當(dāng)斷路器分閘時(shí)，監(jiān)測(cè)斷路器分閘線圈帶電時(shí)刻起到斷路器電流消失的時(shí)間，即斷路器分閘時(shí)間。通過(guò)對(duì)斷路器分閘時(shí)間監(jiān)視可以判斷斷路器的滅弧系統(tǒng)和操作機(jī)構(gòu)是否正常。當(dāng)斷路器合閘時(shí)間變化量達(dá)到限值時(shí)，即可判斷為斷路器出現(xiàn)異常，并對(duì)斷路器進(jìn)行檢修。
[0024](3)斷路器分閘、合閘回路狀態(tài)監(jiān)視:通過(guò)分閘霍爾元件3、合閘霍爾元件2監(jiān)測(cè)斷路器分閘、合閘回路電流。根據(jù)分閘、合閘回路電流中直流分量變化，可發(fā)現(xiàn)分閘線圈鐵芯運(yùn)動(dòng)情況；根據(jù)分閘、合閘回路電流大小可發(fā)現(xiàn)分閘、合閘回路是否有接觸不良，是否有匝間短路情況；根據(jù)分閘、合閘線圈帶電時(shí)間長(zhǎng)短可發(fā)現(xiàn)斷路器分閘、合閘回路輔助開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)間是否符合要求。
[0025](4)直流系統(tǒng)監(jiān)測(cè):通過(guò)直流電壓變送器4對(duì)斷路器直流系統(tǒng)電壓進(jìn)行采集，可發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)電壓是否符合要求。
[0026](5)操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力監(jiān)測(cè):通過(guò)操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器5對(duì)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力異常情況，及早采取措施，避免斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)。
[0027]本發(fā)明提供的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)斷路器分合閘過(guò)程狀態(tài)信息，以及斷路器直流系統(tǒng)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況，對(duì)斷路器從正常向故障發(fā)展的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)這些狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)，可以提前發(fā)現(xiàn)斷路器的異常現(xiàn)象，在斷路器尚未發(fā)生故障時(shí)，即對(duì)斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢修。該系統(tǒng)能夠縮短停電時(shí)間，縮小斷路器檢修停電范圍，提高斷路器運(yùn)行的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:三相電流互感器(I)、合閘霍爾元件(2)、分閘霍爾元件(3)、直流電壓變送器(4)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器(5)、微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)、多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)和微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(9);其中:三相電流互感器(I)為三相電流傳感器，用于測(cè)量高壓線路三相電流，并輸送到微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)相連接；合閘霍爾元件(2)為電流傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)相連接；分閘霍爾元件(3)為電流傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)相連接；直流電壓變送器(4)與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6)相連接；操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器(5)為壓力傳感器，其與微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)相連接；微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)與多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)相連接；多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8)相連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(8 )與微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(9 )相連接；微機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)(9 )用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸送的數(shù)字量信息，并對(duì)信息進(jìn)行記錄、分析、判斷，以確定斷路器的運(yùn)行情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的合閘霍爾元件(2)為安裝在斷路器合閘回路中的電流傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的直流電壓變送器(4 )為安裝在斷路器操作機(jī)構(gòu)所接的直流母線上的直流電源采集及轉(zhuǎn)換裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓線路斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的操動(dòng)機(jī)構(gòu)壓力變送器(5)為安裝在斷路操作機(jī)構(gòu)的壓力回路內(nèi)，用來(lái)感知斷路器操作機(jī)構(gòu)壓力的壓力傳感器。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK103941180SQ201410136413
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】寧景云, 田冬梅, 楊朔, 董乃坤, 韓青, 劉梅, 李寧, 寧寧, 寧一 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司