一種電力系統(tǒng)斷路器機(jī)械故障在線診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)斷路器機(jī)械故障在線診斷系統(tǒng)，尤其是一種具有防震防潮和無線通訊功能的電力系統(tǒng)斷路器機(jī)械故障診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器作為保護(hù)電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，它的可靠性與穩(wěn)定性對電網(wǎng)安全具有重要意義。因斷路器機(jī)械部分零部件多，加之機(jī)械部位動作頻繁，造成故障概率很大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，對于斷路器機(jī)械故障的診斷，至少存在以下問題:
[0004](1)目前對于斷路器機(jī)械故障的診斷，通常是定期檢修或出現(xiàn)故障后的故障檢修時進(jìn)行，屬于離線故障診斷，對于機(jī)械故障有時不能及時發(fā)現(xiàn)。而且目前斷路器普遍沒有配備安裝于設(shè)備工作現(xiàn)場的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，缺乏故障錄波數(shù)據(jù)，在離線故障診斷時又往往無法重現(xiàn)故障和獲得故障數(shù)據(jù)，嚴(yán)重影響斷路器的機(jī)械故障診斷。
[0005](2)斷路器尤其是高壓斷路器由于要求快速分閘、合閘，動作過程時間很短，振動沖擊很大，普通的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直接安裝在斷路器上或斷路器的操動機(jī)構(gòu)箱內(nèi)容易因受沖擊而損壞。而且斷路器尤其是戶外斷路器的工作現(xiàn)場容易受到雨霧天氣影響，普通的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)容易因受潮而無法工作或損壞。
[0006](3)變電站控制室與斷路器之間通常未預(yù)留多余的通訊電纜管線，故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)若采用有線方式傳輸?shù)娇刂剖?，工程量大，技術(shù)上不經(jīng)濟(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種電力系統(tǒng)斷路器在線故障診斷系統(tǒng)，其可在線監(jiān)測斷路器現(xiàn)場的狀態(tài)，重現(xiàn)故障和獲得故障數(shù)據(jù)，幫助進(jìn)行斷路器的機(jī)械故障診斷;且可防震防潮和無線通訊，安全可靠經(jīng)濟(jì)適用。
[0008]解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種電力系統(tǒng)斷路器在線故障診斷系統(tǒng)，其特征是包括:信號獲取模塊、信號處理系統(tǒng)、無線傳輸模塊、防震防潮箱和人機(jī)界面系統(tǒng)；
[0010]所述的信號獲取模塊為用于測量斷路器狀態(tài)信號的一個或多個傳感器，所述傳感器固定安裝在斷路器或其操動機(jī)構(gòu)上，所述傳感器的信號輸出為信號和地兩線式直流電壓；
[0011]所述的信號處理系統(tǒng)包括依次相連的以下模塊:信號濾波模塊、電壓變換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、專家診斷模塊和無線發(fā)射模塊;信號濾波模塊、電壓變換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和專家診斷模塊固定于同一塊PCB印刷電路板上，通過雙股印刷導(dǎo)線依次連接;專家診斷模塊和無線發(fā)射模塊通過TTL通訊接口連接；
[0012]信號處理系統(tǒng)通過直流電壓信號傳輸電纜與信號獲取模塊進(jìn)行連接;優(yōu)選地，通過低噪聲同軸電纜進(jìn)行連接；
[0013]信號濾波模塊的作用是對測得的加速度信號進(jìn)行濾波消噪，消減信號中的干擾雜波；
[0014]電壓變換模塊的作用是將信號濾波模塊的輸出電信號轉(zhuǎn)化為滿足A/D轉(zhuǎn)換模塊對輸入信號要求的直流電壓信號；
[0015]A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將電壓變換模塊變換后的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并實時傳送給專家診斷模塊；
[0016]專家診斷模塊用于處理接收到的傳感器數(shù)字信號，計算被測量的瞬時變化率和變化量并與設(shè)定閾值比較，判斷是否存在故障；
[0017]無線發(fā)射模塊用于接收專家診斷模塊的處理結(jié)果，并轉(zhuǎn)化為無線編碼信號，經(jīng)過無線通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射到人機(jī)界面系統(tǒng)；
[0018]所述的人機(jī)界面系統(tǒng)包括相互連接的無線接收模塊和微機(jī)系統(tǒng)。
[0019]所述的防震防潮箱結(jié)構(gòu)為:由槽狀殼體和上蓋板兩部分扣合組成，槽狀殼體和蓋板的扣合縫中設(shè)有密封條密封;箱內(nèi)置有防潮吸濕包，槽狀殼體的四壁上固定有若干防振墊腳，防振墊腳上固定有懸空于箱內(nèi)用于安裝信號處理系統(tǒng)的防震平板。
[0020]所述的防振墊腳結(jié)構(gòu)為:彈簧的一端固定在一橡膠緩沖柱的一端上，橡膠緩沖柱的另一端固定在槽狀殼體的四壁上，彈簧的另一端支撐防震平板。
[0021]所述的人機(jī)界面系統(tǒng)包括無線接收模塊和微機(jī)系統(tǒng)。無線接收模塊的作用是:通過無線通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接收信號處理系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)(如:加速度、加速度變化率、加速度變化量數(shù)值和閾值超限報警等)。微機(jī)系統(tǒng)的作用是:顯示接收到的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，保存歷史數(shù)據(jù)。
[0022]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點:
[0023]采用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行斷路器故障診斷，可實現(xiàn)斷路器參數(shù)的在線監(jiān)測，及時獲取故障數(shù)據(jù);系統(tǒng)具有防震防潮功能，可直接安裝在斷路器的工作現(xiàn)場，譬如斷路器上或斷路器的操動機(jī)構(gòu)箱內(nèi)；系統(tǒng)通過無線通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸故障診斷結(jié)果，無需額外鋪設(shè)通訊電纜，而且可以方便實現(xiàn)更多數(shù)量無線發(fā)射模塊的擴(kuò)展。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2a為本發(fā)明的一種防震防潮箱實施例結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0026]圖2b為圖2a去蓋板后的俯視不意圖；
[0027]圖3a為本發(fā)明的一種防震墊腳實施例的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0028]圖3b為圖3a的結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖用實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0030]參見圖1，本發(fā)明的具有防震防潮和無線通訊功能的斷路器在線故障診斷系統(tǒng)實施例，包括:信號獲取模塊10、信號處理系統(tǒng)20、防震防潮箱30和人機(jī)界面系統(tǒng)40。
[0031]信號獲取模塊10為用于測量斷路器狀態(tài)信號的一個或多個傳感器，其固定安裝在斷路器或其操動機(jī)構(gòu)上，傳感器的信號輸出為兩線式(信號、地)直流電壓。本實施例信號獲取模塊10選用電壓模式信號輸出的壓電加速度傳感器(亦稱為集成電路式壓電傳感器，IEPE)，其具有以下優(yōu)點:較小的尺寸，較寬的帶寬；內(nèi)置電荷放大器進(jìn)行信號放大;輸出阻抗低，不需要使用低噪聲同軸電纜。
[0032]信號獲取模塊10和信號處理系統(tǒng)20通過直流電壓信號傳輸電纜進(jìn)行連接，本實施例為通過低噪聲同軸電纜進(jìn)行連接。
[0033]信號處理系統(tǒng)包括依次相連的以下模塊:信號濾波模塊21、電壓變換模塊22、A/D轉(zhuǎn)換模塊23、專家診斷模塊24和無線發(fā)射模塊25;信號濾波模塊21、電壓變換模塊22、A/D轉(zhuǎn)換模塊23和專家診斷模塊24固定于同一塊PCB印刷電路板上并通過雙股印刷導(dǎo)線依次連接;專家診斷模塊24和無線發(fā)射模塊25通過TTL通訊接口連接。
[0034]信號濾波模塊21，其作用是