[发明专利]一种配电开关机械特性在线监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种配电开关机械特性在线监测系统及监测方法；依次连接的配电开关、配电终端和主站波形记录与分析系统；配电开关，具有操动机构；通过操动机构控制配电线路通断，实现故障切除、隔离以及负荷转供的节点；配电终端，与配电开关配套使用，采集配电开关操动机构操作的电压、电流波形、统计开关动作次数、采集开关位置信号，实现上述信息的预处理与初步判断，并上送给主站波形记录与分析系统；主站波形记录与分析系统，接收配电终端传输过来的波形；调取配电线路上任一配电开关的操动机构的波形及配电终端对配电开关机械特性判断结果，实现配电开关的操作机构的故障预警、故障定位，以便维护人员进行定位检修。

技术领域

本发明涉及一种配电开关机械特性在线监测系统及监测方法。

背景技术

配电开关是配电系统中构成网架结构的及其重要的一次设备，是保证配电系统可靠运行的基础。配电系统通过远方/就地方式电动操作机构的控制实现对配电开关开断状态的控制，实现线路故障区段隔离与切除以及实现无故障区段投入等线路自动化功能，可靠动作、不拒动、不误动是配电开关的基本要求。配电开关操作机构作为配电开关与二次设备的“桥梁”，健康的电动操作机构的机械及电气特性是实现系统配电自动化功能和线路可靠性的重要保证。

配电开关操动机构机械部件特别多，加之这些部件动作频繁，因而造成故障的可能性就多。通过电力科学研究院对全国6KV以上高压开关故障原因统计分析中看出，在误动、拒动故障中操动机构原因占41.63％；国际大电网会议(CIGEI)资料也表明，操动机构故障占43.5％。由此可见，无论是国内还是国外，操动机构故障是开关故障的主要原因。因此，对开关操作机构及其操作回路进行在线监测与故障诊断，对配电开关的可靠运行和电力系统的维护具有重要的意义，可以为维修决策提供判断依据，有效降低系统维护成本。

目前应用于配电开关机械特性监测一般采用独立的机械特性监测装置，通过在开关机械部件上集成各种传感器，位移行程传感器、振动传感器、压力传感器等监测开关机械部件的特征，通过所述特征量反馈开关操动机构的性能。

所述配电开关监测装置较多地使用传感器，且采用独立装置形式具有以下缺点：

1)选择合适的传感器以及对不同的配电开关操动机构安装适应性差。随着国家电网公司对配电开关机配电终端接口的标准化，没有用于一般开关机械特性监测装置的接口与安装位置；

2)一般监测装置模块寿命较短，安装维护困难，且价格过高而精度不够导致无法推广；

3)现有监测装置不支持主站波形记录与分析系统的波形再现与调取，无法实现远方的在线监测；

配电开关一般都是以电磁体作为合分闸操作的第一级控制件，以电机作为储能操作的第一级控制件，大多数操动机构均是以直流为其操作电源。直流线圈的电压、电流波形包含操动机构机械特性的重要信息。

发明内容

本发明的目的就是为了解决所述问题，提供一种配电开关机械特性在线监测系统及监测方法，它具有能够采集并在线读取、记录配电开关操动机构操作的电压、电流波形，采集开关位置信号，并通过综合分析上述信息，对配电开关操动机构出现的卡涉、堵转、线圈故障、断线故障进行判断及预警；无需额外增加设备，基本无需额外增加监测成本的优点。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案：

一种配电开关机械特性在线监测系统，包括：依次连接的配电开关、配电终端和主站波形记录与分析系统；

所述配电开关，具有操动机构；是通过操动机构控制配电线路通断，实现故障切除、隔离以及负荷转供的节点；

所述配电终端，具有标准接口，且与配电开关配套使用，采集配电开关操动机构操作的电压、电流波形、统计开关动作次数、采集开关位置信号，实现上述信息的预处理与初步判断，并上送给主站波形记录与分析系统；