[发明专利]断路器操作回路的智能化监测系统

说明书

本发明涉及一种断路器操作回路的智能化监测系统，包括跳闸位置继电器TWJ、第一霍尔电流传感器HL1、第一附加监测电阻R1、第三断路器常开辅助触点QF3、合闸位置继电器HWJ、第二霍尔电流传感器HL2、第二附加监测电阻R2、第四断路器常闭辅助触点QF4、霍尔电压传感器A和霍尔电压传感器B，霍尔电压传感器B装设在跳闸出口压板靠近负母线的一端，用以监测跳闸出口压板是否发生内部故障；霍尔电压传感器A装设在跳闸出口压板靠近正母线的一端，用以监测保护出口接点位置状态信号并用来进行保护功能的校验。

技术领域

本发明涉及一种断路器操作回路的智能化监测系统。

背景技术

断路器在电力系统中起着保护与控制双重作用，是最重要的电力设备之一。断路器故障会造成电网事故或扩大事故范围，甚至引起连锁故障导致系统瓦解。断路器操作回路在切断一次回路中起着重要的辅助作用，是断路器重要的控制、监视和保护回路。相关研究指出，断路器操作回路故障已成为断路器故障的重要原因之一，对断路器操作回路进行有效监视和预警是减少断路器拒动、误动，避免大停电事故发生的重要手段。跳/合闸回路、压板和保护出口接点是断路器操作回路的重要组成部分，但运行中仍可见跳/合闸回路接触不良、回路断线和元件烧毁等故障，压板状态的不可监测和保护出口接点的粘连也都给断路器操作回路的在线监测带来了困难。

智能变电站的主要标志是能够实现一次设备和回路的智能化控制、监测和保护，断路器操作回路的智能化监测，对推进我国智能变电站的建设具有十分重要的意义。文献《直流操作回路在线监视与预警》改进了现有跳/合闸回路，实现了断路器跳/合闸回路的全工况监视和保护，但是该方案未考虑断路器跳/合闸回路在保护装置、操作箱和机构箱的实际走线情况，仅在理论上可行。文献《基于光电检测原理的压板状态检测及防误系统》介绍了目前压板状态监测的常用方法，并给出了一种利用反射式光纤传感器监测压板状态的方法，但是该传感器抗干扰能力较差，可能误判压板状态。文献《一种保护跳闸出口压板测量装置的研制》设计了一种快速测量多个保护出口接点状态的装置，但是该装置不具备智能化监视功能。

发明内容

针对断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点等回路薄弱环节缺乏监测的不足，本发明提供一种能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护的检测系统。本发明利用霍尔电流传感器监测操作回路电流的数值变化，分析断路器跳/合闸回路的运行状态，设计了基于现场数字量信息采集的断路器操作回路智能化监测系统，可以实现跳/合闸回路的全工况监视和保护，通过在断路器操作回路中装设非接触位置传感器和霍尔电压传感器，亦可以实现压板和保护出口接点的状态监测。本发明的技术方案如下：

一种断路器操作回路的智能化监测系统，所监测的断路器操作回路包括合闸回路和跳闸回路以及压板和保护出口接点。其中，

合闸回路包括相互串联的合闸操作支路和合闸支路，合闸操作支路为：合闸时间继电器常开触点HTJ1、自动合闸触点ZHJ与手动合闸触点SHJ并联后，与合闸时间继电器HTJ、防跳继电器触点TTJ1、合闸时间继电器延时常闭触点HTJ2相互串联，合闸支路为：第一断路器常闭辅助触点QF1和合闸线圈HQ相互串联；

跳闸回路包括相互串联的跳闸操作支路和跳闸支路，跳闸操作支路为：为：跳闸时间继电器常开触点TTJ2、自动跳闸触点ZTJ与手动跳闸触点STJ并联后，与跳闸时间继电器TTJ、跳闸时间继电器延时常闭触点TTJ3相连，跳闸支路为：第二断路器常开辅助触点QF2和跳闸线圈TQ串联；

其特征在于，所述的智能化监测系统包括跳闸位置继电器TWJ、第一霍尔电流传感器HL1、第一附加监测电阻R1、第三断路器常开辅助触点QF3、合闸位置继电器HWJ、第二霍尔电流传感器HL2、第二附加监测电阻R2、第四断路器常闭辅助触点QF4、霍尔电压传感器A和霍尔电压传感器B，

跳闸位置继电器TWJ并联在合闸操作支路上，第一霍尔电流传感器HL1串联在合闸回路上，第一附加监测电阻R1与第三断路器常开辅助触点QF3串联后与第一断路器常闭辅助触点QF1并联；