[发明专利]一种断路器行程测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种断路器行程测量方法及系统，属于电力系统一次设备智能化技术领域。

背景技术

智能一次设备是智能电网的重要标志，提高一次设备智能化水平是智能电网发展的关键技术之一，对促进电网的安全、稳定、高效运行起着至关重要的作用。其中，断路器是电网一次设备的重要组成部分，必须大力提高其智能化水平，以满足智能电网发展的迫切需要。

目前相关标准定义的智能断路器实现方法为断路器本体配套相应的传感器以及智能组件组合而成，断路器关键部位采用传感器采集特征数据，由智能组件完成数据处理，实现断路器的信息数字传输、智能控制、状态监测等功能。

机构监测是断路器状态监测的重要组成部分，断路器在分合闸过程中，触头运动的行程、速度及动作时间等特征量是断路器操作过程的重要指标，其中触头运动行程的测量是计算这些特征量的前提基础。传统断路器在出厂试验时，通常采用离线测量方式，在断路器固定的位置，安装旋转或直线传感器，且需要固定好传感器初始位置和设置固定方向，经过数据采集装置处理后得到测量数据，以检验断路器的动作参数。在实际运行过程中，不同的断路器操作机构各异，安装传感器的位置也不同，造成传感的安装方式也不一样，主要的不同在于传感器安装时旋转方向与断路器分闸或合闸的运动方向并不是总是一致，即有的安装方式断路器分闸时传感器顺时针旋转，合闸时传感器逆时针旋转，有的安装方式正好相反，且安装时传感器的初始位置是随机的，正确测量断路器行程需要人为校正初始状态及按要求安装传感器的旋转方向，不方便在线运行时传感器的安装及调试。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器行程测量方法及系统，以解决目前断路器行程测试方法中需要人为校正初始状态及按要求安装传感器的旋转方向的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种断路器行程测量方法，该测量方法的步骤如下：

1）检测断路器动作前辅助触点的位置，根据检测结果判断断路器所处状态；

2）确定断路器的操作预期，根据当前断路器状态及操作预期，判定断路器分、合闸操作的动作过程；

3）利用增量型编码器测量断路器动触点的旋转角度，根据两路正交编码输出趋势的变化和断路器分、合闸操作的动作过程确定计数方式，并根据确定的计数方式对断路器的行程进行测量。

所述的增量型编码器用于安装在断路器传动机构的旋转部位，用于测量与断路器动触头运动同步的旋转角度信号，并将测量的信号进行编码处理后输出两路正交的编码信号。

所述断路器测量时需进行初始化操作，当断路器在分闸位置时，初始化计数为0刻度值；当断路器位置在合闸位置时，初始化计数为行程满刻度值。

所述增量型编码器输出的编码计数增量与断路器动触头运动行程的变化存在线性或近似线性关系。

本发明为解决上述技术问题还提供了一种断路器行程测量系统，该测量系统包括增量型编码器、处理单元和监测单元，增量型编码器的输出端与处理单元的输入端相连，处理单元的输入端还用于与待测断路器的辅助触点相连，处理单元与监测单元通信连接，用于获取断路器的操作预期。

所述的增量型编码器用于安装在断路器传动机构的旋转部位，用于测量与断路器动触头运动同步的旋转角度信号，并将测量的信号进行编码处理后输出两路正交的编码信号。

所述的增量型编码器输出端通过快速隔离元件与处理单元的输入端相连，处理单元的另一输入端通过光耦器件与待测断路器的辅助触点连接。

所述的处理单元在断路器测量时需进行初始化操作，当断路器在分闸位置时，初始化计数为0刻度值；当断路器位置在合闸位置时，初始化计数为行程满刻度值。

所述增量型编码器输出的编码计数增量与断路器动触头运动行程的变化存在线性或近似线性关系。

本发明的有益效果是:本发明通过检测断路器动作前辅助触点的位置，根据检测结果判断断路器所处状态；利用增量型编码器测量断路器动触点的旋转角度，并根据两路正交编码输出趋势的变化，确定断路器分闸或合闸的动作方向；根据当前断路器初始位置及操作预期，将判定的方向与断路器分、合闸操作的动作过程相对应本发明不受安装方向的影响，完成断路器行程变化的测量，为断路器行程、速度和动作时间等参量计算提供数据支持。

附图说明

图1是本发明中涉及传感器输出正交编码信号示意图；

图2是本发明中涉及系统硬件结构示意图；

图3是本发明中涉及数据采集处理软件流程图。

具体实施方式