[发明专利]一种高压断路器电机操动机构在线监测装置及方法

说明书

本发明提供一种高压断路器电机操动机构在线监测装置及方法，涉及电气自动化控制技术领域。该装置包括DSP控制器、上位机、检测储能电容电压的储能电压检测电路，检测驱动电机三相绕组电流的霍尔电流传感器，检测动触头运动加速度和机械振动信息的加速度传感器，检测动触头温度的温度传感器，检测动触头关合信息的动触头关合检测电路，检测驱动电机转子位置的转子位置检测单元，显示动触头关合信息的示波器，实现DSP控制器与上位机信息互通的通信单元，分别为储能电压检测电路、霍尔电流传感器、DSP控制器、加速度传感器、温度传感器、光电编码器供电的低压直流电源。本发明能够大大提高高压断路器电机操动机构的可靠性，降低电力系统故障风险。

技术领域

本发明涉及电气自动化控制技术领域，尤其涉及一种高压断路器电机操动机构在线监测装置及方法。

背景技术

高压断路器是电力系统中重要的开关设备。当高压电路发生故障通过继电器保护装置将故障电流从高压断路器中快速切断，从而确保高压断路器无故障部分正常运行。因此高压断路器电机操动机构的可靠性对电力系统的安全运行具有重要的意义。高压断路器电机需要监测的状态量有很多类型，包括高压断路器电机操动机构储能装置的电压检测、高压断路器电机操动机构驱动电机三相绕组电流检测、高压断路器电机操动机构驱动电机转速检测、高压断路器电机操动机构动触头速度、行程检测、高压断路器电机操动机构动触头温度检测、高压断路器电机操动机构机械振动检测、高压断路器电机操动机构关合信号检测。早期的监测手段基本上是离线监测，离线监测主要存在两个弊端，一是发现故障征兆不及时，二是过度拆装影响断路器使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高压断路器电机操动机构在线监测装置及方法，实现对高压断路器电机操动机构的在线监测。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一方面，本发明提供一种高压断路器电机操动机构在线监测装置，包括储能电压检测电路、霍尔电流传感器、加速度传感器、温度传感器、动触头关合检测电路、转子位置检测单元、DSP控制器、上位机、通信单元、电流调理电路、加速度调理电路、低压直流电源；

所述储能电压检测电路输入端连接到高压断路器电机操动机构储能电容的正极和负极两端，输出端连接到DSP控制器；所述霍尔电流传感器穿过高压断路器电机操动机构的驱动电机三相绕组线圈，输出端连接到电流调理电路输入端，电流调理电路的输出端连接到DSP控制器；所述转子位置检测单元安装在高压断路器电机操动机构驱动电机主轴侧，输出端连接到DSP控制器；所述温度传感器安装在高压断路器动触头上，输出端连接到DSP控制器；所述加速传感器安装在高压断路器电机操动机构的绝缘拉杆上，输出端连接到加速度调理电路输入端，加速度调理电路输出端连接到DSP控制器；所述动触头关合检测电路连接在高压断路器的动触头与静触头两侧；所述上位机通过通信单元与DSP控制器连接；

所述储能电压检测电路检测储能电容电压，所述霍尔电流传感器检测驱动电机三相绕组电流，所述加速度传感器检测动触头运动加速度机械振动信息，所述温度传感器检测动触头温度，所述动触头关合检测电路检测动触头关合信息，所述转子位置检测单元检测驱动电机转子位置，所述示波器显示动触头关合信息，所述通信单元实现DSP控制器与上位机信息互通，所述低压直流电源分别为储能电压检测电路、霍尔电流传感器、DSP控制器、加速度传感器、温度传感器及动触头关合检测电路供电。

优选地，所述储能电压检测电路包括依次连接的第一电压传感器，第一运算放大器OP07，第一运算放大器LM358，两个运算放大器串联。

优选地，所述动触头关合检测电路包括检测电阻和示波器，检测电阻连接在高压断路器的动触头与静触头两侧，示波器并联在检测电阻R1两端。

优选地，所述DSP控制器采用型号为TMS320F28335的DSP芯片；所述转子位置检测单元采用光电编码器；所述通信单元包括上位机第一RS232串口，第一MAX3232芯片，第一控制器接口。