[发明专利]基于重力的高压开关类设备分合闸到位监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于重力的高压开关类设备分合闸到位监测系统。

背景技术

随着社会和经济发展，人们对用电质量的要求越来越高，变电站及其设备数量随之增加，其中断路器、隔离开关等开关类设备占其中的大部分，其分合闸操作成功率影响着电网系统的正常运行，甚至关系到操作和巡检人员的人身安全，因此需要对分合闸到位情况进行确认，避免操作不到位造成安全事故。这也就要求电力提供方对供电网络和设备进行更好的监控。目前对于开关类分合闸位置指示的识别，主要是通过三种方式：现场人工巡检、远方电气量监测和开关辅助接点监测。这三种方式有以下弊端：

1.现场人工巡视即通过变电站工作人员前往现场进行识别，工作效率低，而且不能实时掌握设备的运行状况。增加了设备的操作时间，大大制约了变电站远程智能控制的发展。而且人工现场观测这种方式费时、费力、效率低，而且容易受到观测者的主观影响。

2.电气量监测不能有效反映隔离开关分合闸状态。

3.基于辅助接点检测，由于辅助触点经操作杆多重转接，出现操作杆变形导致位置导致位置指示错误的可能性较大，而且这种监测方法精度不高，一旦出现设备未操作到位而辅助接点切换到位的情况，将导致分合闸位置的误判断。

发明内容

本发明提供一种基于重力的高压开关类设备分合闸到位监测系统，该监测系统可实现对开关类设备分合闸是否到位的实时和精准监测，避免不能及时发现分合闸不到位等操作故障。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：一种基于重力的高压开关类设备分合闸到位监测系统，包括监控主机和变电站各开关类设备的操作杆上设置的用于检测分合闸是否到位的位置检测装置，所述位置检测装置包括中空底盘，该底盘上表面设置的中空圆环，该中空圆环的内腔中设有可自由活动的重力运动体，所述中空底盘的内腔中设置两个传感器，该两个传感器所处位置与圆环对应并与监控主机连接的，感应中空圆环的内腔中的重力运动体的位置变化并将采集的信号传输至监控主机，用于判断高压开关类设备的操作杆转轴是否旋转到位。使用时，将位置检测装置固定在高压开关类设备的操作杆转轴上，当设备分合闸时，操作杆转轴会带动位置检测装置旋转，而重力运动体在容室内因重力作用而发生相对运动，两个传感器感应重力运动体的位置变化，从而判断操作杆转轴是否旋转到位，实现对高压开关类设备的分合闸到位监测。而所述位置检测装置安装在开关类设备的操作杆上，利用重力方向为参照方向，无需通过物理连接获取旋转检测参照物，就能检测操作杆的旋转变化，能避免装置壳体变形或脱落对操作杆的物理卡阻。

所述两个传感器中至少有一个传感器通过一旋转杆安装在中空底盘内，所述传感器安装在所述旋转杆的自由端上，而所述旋转杆的固定端通过中心螺丝与中空底盘中心点连接，所述中心螺丝带动所述旋转杆转动，以便根据工作现场分合闸角度差调节传感器之间的角度差，满足不同开关类设备角度要求。

所述传感器为霍尔元件或红外传感器。当传感器为霍尔元件时，所述重力运动体为永久磁铁。当传感器为红外传感器时，所述重力运动体为反光体，同时所述中空圆盘和中空圆环之间的共用部分以中空圆环的中心点为中心开设环形开口。

所述重力运动体为圆饼形、球形或针形。

所述中空底盘为圆形。

所述中空底盘内还设置控制装置，该控制装置包括CPU、延时元件、内置电源、无线充电单元、无线通信模块等。

本发明所述系统还包括报警装置，该报警装置与所述位置检测装置的控制装置连接，在发生异常时，控制装置启动报警装置报警，及时通知相关管理人员。

本发明具有以下技术效果：

1.本发明实现对开关类设备分合闸是否到位的实时和精准监测，可通过监控系统对测量结果进行分析及时发现分合闸不到位等操作故障，通过发出报警信号提醒操作人员注意，防止事故的发生。可远程实时监测，减少巡检人员工作量，降低劳动强度，提高工作效率，节省了大量人力、物力和财力。

2.本发明的位置检测装置的两个传感器之间的角度可调整，可根据现场分合闸角度差调节两个传感器之间角度差，从而满足不同开关类设备角度差要求，且现场调试方便。

3.本发明的位置检测装置的中空底盘具有内置电源和无线充电单元等，无需拖接电源线，安装便利。

4.本发明的位置检测装置的整体为防水密封设计，可在户外使用。

5.本发明的位置检测装置的可通过防震黏胶固定，安装方便，能避免壳体变形或脱落对操作杆和转轴的物理卡阻，同时能有效减少其他开关分合闸产生的震动对装置运动体的影响，避免误发信。