[发明专利]一种断路器触头状态故障诊断仪

说明书

一种断路器触头状态故障诊断仪，包括供能CT、传感器、供能模块、信号变换发送模块、数据合并处理装置、工控机。所述供能CT用于从断路器导线中感应电流，供能CT连接供能模块，供能模块连接信号变换发送模块。所述传感器连接信号变换发送模块，信号变换发送模块用于将传感器输出的信号转变为数字量，并通过无线通信的方式发送给数据合并处理装置。所述数据合并处理装置用于接收信号变换发送模块发送过来的数据，数据合并处理装置将数据发送给工控机。所述工控机用于实现信号的分析处理、波形显示、数据保存。本发明能够准确捕捉故障信号高频分量，鉴别断路器触头故障，从而有效地进行故障诊断。

技术领域

本发明一种断路器触头状态故障诊断仪，用于对断路器的动静触头状态进行实时监

测，判断断路器触头是否出现烧蚀、接触不良等故障状况，为断路器故障监测及检修提供数据支撑。

背景技术

断路器作为变电站中的关键设备之一，其性能决定着电力系统的安全稳定运行。因此对断路器工作状态进行实时监测非常重要。其中，对于断路器动静触头的监测有利于及时发现断路器触头的实时性能。由于断路器动触头经常动作，而其上承载的高压大电流使得动静触头分离时会产生拉弧现象。长期使用后会出现触头接触不良、触头烧损严重等情况，进而造成断路器合闸时接触电阻过大，甚至伸长断路器拒动或开断短路电流失败，产生较大的经济损失。触头故障在断路器开断故障中占有较大的比例，因此及时发现触头存在的故障并对其进行修复十分有必要。

断路器触头位于断路器内部，处于高压侧，且断路器内容空间狭小，对其进行监测较为困难。中国专利“CN103487749A”、“CN103616635A”和“CN103776622A”等公开了关于高压断路器的机械状态诊断系统，中国专利“CN103809115A”公开了一种基于振动信号检测的断路器在线监测与故障诊断系统。

以上几种专利主要根据断路器动作时的振动信号来判断断路器工作状态，然而对于断路器内部触头接触不良、触头烧损等电气故障，由于没有明显机械振动现象，无法进行故障诊断。中国专利“CN105242199A”和中国专利“CN105974304A”公开了断路器分合闸线圈的故障诊断方法，然而其仅仅是判断分合闸线圈的工作状态，确定断路器是否有效分闸或合闸，对触头故障等也无法进行有效的监测及判断。

发明内容

目前断路器触头接触不良、烧损严重等情况监测困难，故障类别判断较难实现。针对这种情况，本发明提供了一种断路器触头状态故障诊断仪，包括供能CT、传感器、供能模块、信号变换发送模块、数据合并处理装置及工控机（IPC）等部分。采用两个弧形线圈实现断路器触头中实时电流的监测；利用供能CT配合可重复充电锂电池，实现信号变换发送模块的供能；信号变换发送模块通过无线通信发送给数据合并处理装置。数据合并处理装置接收三相断路器触头电流数据，进行数据合并处理后，通过光纤组网的方式发送给工控机进行分析处理。

本发明采取的技术方案为：

一种断路器触头状态故障诊断仪，包括供能CT、传感器、供能模块、信号变换发送模块、数据合并处理装置、工控机。所述供能CT用于从断路器导线中感应电流，供能CT连接供能模块，供能模块连接信号变换发送模块。所述传感器连接信号变换发送模块，信号变换发送模块用于将传感器输出的信号转变为数字量，并通过无线通信的方式发送给数据合并处理装置。所述数据合并处理装置用于接收信号变换发送模块发送过来的数据，数据合并处理装置将数据发送给工控机。所述工控机用于实现信号的分析处理、波形显示、数据保存。

所述传感器包括支撑板、两个弧形线圈、绕线、回线；支撑板采用环氧树脂构成，与弧形线圈对应，支撑板也分成两个弧形板，弧形线圈安装在弧形板上。每个弧形板上分布有回线；在同一个垂直于支撑板平面的磁场作用下，回线感应电压方向与弧形线圈感应电压方向相反，从而可以抵消垂直支撑板平面方向的磁场干扰，提高弧形线圈的测量准确度。

所述支撑板上分布有连接插头、过孔，大大方便了两个弧形线圈的安装及连接。