[发明专利]断路器分合闸线圈在线录波监测装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及断路器机械机构监测技术领域，是一种断路器分合闸线圈在线录波监测装置及使用方法。

背景技术

随着国民经济的发展，电力系统的发展、电压等级和自动化程度的提高，电网的配套建设有时不能及时跟上，这导致现有电网负荷越来越重。电气成套柜（高压开关柜、城市环网柜等）在长期使用过程中，高压断路器工作的可靠性在很大程度上取决于其机械操动机构的可靠性，通过国际大电网会议组织调查可以看出，在已有所有高压断路器的故障中，机械操动机构的故障率达到了70％以上。设备运行中机械的性能变坏极有可能无法及时监测到，而且频繁地检修试验以及部件拆换往往造成针对性不强，甚至会影响高压断路器的原有稳定性，从而影响其正常运行，导致事故率的增加。目前断路器的维修，多采用定期进行预防性检修，不论设备运行状态，受损情况如何，都要定期对设备进行检修。在大多数情况下，以时间为基础的预防性定期维护是不经济的，许多断路器的故障率并不因为周期性检修而降低，而且有些被检修后断路器的可靠性又常常因人为因素的干预而降低；每台断路器的实际故障情况不能预示，以至以时间为基础的预防性定期维护并不能及时有效地排除故障。针对断路器是连续运行的设备，为保证断路器的运行可靠性，在选择维护周期时，往往比较保守，造成了不必要的浪费。定期维护、检修都会直接影响电力系统的电网稳定运行，经济损失较大。

通过定期预防性检修研究可以发现此种方法存在的缺点是：成本较高维修周期较长，其原因是由于无法及早确定有无故障以及故障位置。而分析断路器结构可发现断路器机构核心为分合闸电磁铁，由其负责传递断路器分、合闸指令，以电磁力触发机械系统，完成分、合闸动作，分合闸电磁铁在长期运行会出现各种原因引起的铁芯卡涩、匝间短路等故障，将造成断路器机械性能的下降，严重时造成断路器的拒分、拒合、误分、误合。而电磁铁线圈电流曲线是电磁铁运动过程的动态曲线，电流与气隙及铁芯运动速度、电磁力与弹簧阻力及铁芯重力相互影响均可反映出断路器机构在运行中的变化。

发明内容

本发明提供了一种断路器分合闸线圈在线录波监测装置及使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有断路器分合闸线圈的工作状态无法实时监测，造成断路器的故障查找以及故障点检修费时费力、效率低以及检修成本高的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种断路器分合闸线圈在线录波监测装置，包括采集断路器合闸线圈电流信号的第一霍尔传感器、采集断路器分闸线圈电流信号的第二霍尔传感器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、第一A/D转换模块、第二A/D转换模块、控制器和处理器，所述第一霍尔传感器与第一信号调理电路电连接，第一信号调理电路与第一A/D转换模块电连接，所述第二霍尔传感器与第二信号调理电路电连接，第二信号调理电路与第二A/D转换模块电连接，所述第一A/D转换模块和第二A/D转换模块均与控制器电连接，控制器与处理器电连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述控制器可包括A/D转换模块接口、录波控制单元，双端口存储器和处理器接口，所述录波控制单元分别与A/D转换模块接口、双端口存储器、处理器接口电连接；所述录波控制单元通过A/D转换模块接口控制A/D转换模块电流信号的采样，并从A/D转换模块中取得录波数据，将录波数据写入所述双端口存储器中，同时在录波结束时通过处理器接口向处理器发送中断信号。

上述所述控制器可为现场可编程门阵列。

上述还可包括局部放电监测模块、声表面波温度监测模块和DSP模块，声表面波温度监测模块与DSP模块电连接，所述局部放电监测模块和DSP模块均与处理器通信连接。

上述还可包括人机接口、通讯接口、SD卡接口、网口和USB接口，所述人机接口、通讯接口、SD卡接口、网口和USB接口均与处理器电连接在一起。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述断路器分合闸线圈在线录波监测装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步，利用第一霍尔传感器或第二霍尔传感器采集断路器的合闸或分闸线圈电流信号，之后进入第二步；

第二步，将采集的断路器合闸或分闸线圈电流信号通过相对应的信号调理电路进行信号调理，之后进入第三步；

第三步，将经过调理后的电流信号经过相对应的A/D转换模块进行模数转换，控制器控制A/D转换模块选择采样速率和转换通道，之后进入第四步；