[发明专利]高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置及监测方法

说明书

本发明涉及一种高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置及监测方法，属于机械控制技术领域。该装置包括一些状态参数确定的输入接口、用于通信传输等事项的其他接口和微处理器。应用该装置的方法步骤如下，1）数据采样；2）绘制第一电流‑时间曲线和第一行程‑时间曲线；3）分析数据；4）等待进一步命令。该根据电流‑时间曲线和行程‑时间曲线的变化规律间接判断隔离开关工作状态是否正常，使得不需破坏封闭结构便可对高压隔离开关操作机构的机械特性进行监测。

技术领域

本发明涉及一种高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置及监测方法，属于机械控制技术领域。

背景技术

社会经济的快速发展导致了对电力系统要求的不断提高，同时对能量的需求也日益增长，这对电力系统的稳定性和经济性提出了更加严格的要求。在电力网络中，隔离开关的的作用是为了检修维护工作和运行方式的转变需要，将带电运行的电气设备与停电检修或处于备用的设备隔离开来，要求必须有足够的开断距离。敞开式隔离开关可通过肉眼观察隔离开关动作状态，但GIS设备中的隔离开关是封闭在绝缘筒内的，不能直接观测到动静触头的分合到位情况的，只能通过机构箱上的位置指针、汇控柜内的分合闸灯和后台位置来间接判定刀闸的动作状态。国际大电网会议统计数据表明，GIS隔离开关故障绝大部分来自于机械方面，故研究隔离开关机械故障诊断具有极为重要的意义，为保证开关设备的安全运行，急需一种不破坏封闭结构的性能监测方法。

发明内容

本发明要解决的第一技术问题是，针对现有技术不足，提出一种用于GIS高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置。

本发明为了解决第一技术问题提出的技术方案是：高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置，包括接地位到隔离位命令输入、隔离位到接地位命令输入、霍尔电流传感器、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路、信号调理电路、微处理器电路、地址选择电路、状态指示报警电路、电机绝对值编码器、显示电路、按键电路、通信接口电路、数据存储电路、电源电路；接地位到隔离位命令输入与第一光耦隔离电路的输入端连接，第一光耦隔离电路的输出端与微处理器电路输入端I/O口连接；隔离位到接地位命令输入与第二光耦隔离电路的输入端连接，第二光耦隔离电路的输出端与微处理器电路输入端I/O口连接；霍尔电流传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接，信号调理电路的输出端与微处理器电路A/D端口连接；地址选择电路和按键电路的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；状态指示报警电路和显示电路的输入端与微处理器电路输出端的I/O口连接；电机绝对值编码器的输出端与微处理器电路输入端的I/O口连接；通信接口电路的输入端与微处理器电路对应通信口连接；数据存储电路的输入端与微处理器电路输出端I的/O口连接；电源电路的输出端与微处理器电路的电源端口连接。

上述技术方案的改进是：所述霍尔电流传感器用于获得电流-时间曲线，所述电机绝对值编码器用于获得行程-时间曲线。

上述技术方案的改进是：所述高压隔离开关操作机构的状态输出继电器与所述接地位到隔离位命令输入和/或所述隔离位到接地位命令输入相连接

上述技术方案的改进是：所述微处理器采用STM32微控制器。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：通过霍尔电流传感器和电机绝对值编码器获取到电机电流的相关数据以及电机转角数据，利用这些数据间接推导出与高压隔离开关操作机构相关的一些机械特性数据，通过对这些数据进行分析，在不破坏密闭机械结构的情况下，对机械性能进行分析监控。

本发明要解决的第二技术问题是，针对现有技术不足，提出一种应用高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置进行高压隔离开关操作机构机械特性监测的方法。

本发明为了解决第二技术问题提出的技术方案是：1)所述监测装置接收到接地位到隔离位命令，对所述高压隔离开关操作机构的电机电流和电机转角数据进行采样；

2)根据步骤1)中数据绘制第一电流-时间曲线和第一行程-时间曲线；