[发明专利]电气开关触头健康状态在线监测及预警系统有效
申请号: | 201410673538.9 | 申请日: | 2014-11-23 |
公开(公告)号: | CN104345270B | 公开(公告)日: | 2018-01-02 |
发明(设计)人: | 周封;刘小可;李隆;崔博闻;郝婷;刘健;王晨光;肖强;周至柔;王丙全 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨理工大学;周封;徐州大元电机有限公司 |
主分类号: | G01R31/327 | 分类号: | G01R31/327 |
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地址: | 150080 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电气 开关 健康 状态 在线 监测 预警系统 | ||
技术领域
本发明涉及一种电气开关触头健康状态在线监测及预警系统,特别是一种根据接触电阻变化实时监测电气开关触头健康状态,并进行报警和预警的系统,属于电气开关技术领域。
背景技术
电气开关主要包括断路器、隔离开关等,一般都具有触头。电气开关触头的接触电阻是影响电气开关可靠性的重要因素之一。电气开关在正常工作时,要求触头具有小而稳定的接触电阻。由于电气开关长期运行导致表面氧化等因素,其触头的接触电阻会增大,那么在大功率、大电流的应用场合,接触部件会产生大量的焦耳热,增加损耗,当这些热量不能及时散发出去时,有可能导致接触部件的局部温度迅速升高,这样很有可能导致接触部件变形、粘连,甚至烧毁、炸裂,从而缩短了电气开关的使用寿命,严重的导致火灾或重大事故等。由于现代电力系统越来越复杂,一个复杂系统可能包括成千上万个电气开关,如果其中的某个电气开关发生故障,会对整个电力系统造成致命的危害,因此电气开关的性能与质量对整个电力系统的可靠性与稳定性起到至关重要的作用。
目前有电气开关触头的热保护装置,是针对触头过热进行监测,采用温度限值判断的方式,而发现电气开关触头过热报警或保护动作时,一般都是过热比较严重,甚至已经造成设备损坏。尚未有在线监测电气开关触头的健康状态,且在电气开关触头出现劣化的初期就能进行诊断和预警的技术。
部分仪器可以针对发热现象进行在线或离线监测,但是对于电气开关设备而言,触头过热只是表象,无法发现安全隐患。当触头已经出现氧化导致接触不良,但是如果该电气开关设备通过的运行电流一直很小,触头部分发热并不严重,是无法发现健康隐患的,只有在运行电流增大之后,这种安全隐患才能通过触头过热表现出来,而往往这时发现问题,过热已经导致了触头状态的进一步恶化或损坏,因此接触电阻的变化才是判断电气开关触头健康状态的最根本依据。
近年来,国内检测接触电阻的智能仪器发展较快,已经有许多家公司研制出各式各样的先进仪器设备,但是检测接触电阻的智能仪器存在一些缺陷,如接触电阻测试仪无法实时在线监测,必须停电测量,并且检测时间长等,这样极大降低了线路供电的可靠性,检测结果还依靠运行人员凭借经验进行判断,效率低。
总之,可以实时在线监测电气开关触头的发热规律、接触电阻的劣化趋势,分析判断其健康状态,并能够进行健康预警的智能系统尚未见报道。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种电气开关触头健康状态在线监测及预警系统,该系统依据对触头接触电阻和温度的在线测量分析,结合设计的多种判据,可以实时在线监测电气开关触头的健康状态,发现异常情况时可以及时预警,有效杜绝触头存在的安全隐患,在发生故障前通知运行人员进行维修,提高了电气开关设备的寿命以及线路供电的可靠性,符合未来智能电网的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
电气开关触头健康状态在线监测及预警系统包括电气开关触头(1)、电流测量单元(2)、前端电压测量单元(3)、后端电压测量单元(4)、测量分析单元(5)、显示报警单元(6)和通讯单元(7)。
电流测量单元(2)测量通过电气开关触头(1)的实时电流,并将数据传送给测量分析单元(5),实现流经电气开关触头的实时电流数据采集。
前端电压测量单元(3)安装在电气开关触头(1)的前端,后端电压测量单元(4)安装在电气开关触头(1)的后端,分别测量电气开关触头(1)两端的实时电压,并将数据直接传送给测量分析单元(5)。由于前端电压测量单元(3)和后端电压测量单元(4)分布在电气开关触头(1)两端,距离很近,中间只有接触电阻负载,即为纯阻性负载,测得的电压没有相角差,数值十分接近,为提高测量精度及抗干扰性,也可以先传送给电位差计(9),得到电压差信号,再传送给测量分析单元(5)。
测量分析单元(5)将测得的实时运行数据和计算得到的运行数据传送给显示报警单元(6)实时显示,同时经通讯单元(7)向外部设备(8)传送。
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