[发明专利]一种10kV真空断路器的分布式监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种10kV真空断路器的分布式监测系统，其特征在于，包括：

分布式数据采集终端，用于分布采集断路器的触头温度、真空度、局部放电信息、辅助触点信息、动触头行程和操纵机构分合闸线圈电流并传送至现场监测分析平台；

现场监测分析平台，用于将断路器的触头温度、真空度和局部放电信息分别与相应设定阈值比对，得到断路器的触头温度状态、真空度状态和局部放电状态；

根据辅助触点信息确定采样初始时间和分合闸时间；

根据动触头行程和分合闸时间，得到动触头行程-时间曲线，再与动触头行程标准参数对比，得到断路器传动机构的状态；

根据操纵机构分合闸线圈电流、采样初始时间及分合闸时间，得到操纵机构分合闸线圈电流波形，与相应标准参数比对，得到断路器操纵机构状态；

当断路器的任一状态所对应的参数超过相应设定阈值时，发出告警信息至远方服务管理中心；当断路器的某一状态所对应的参数不超过相应设定阈值时，对断路器的单一状态特性进行评价，并综合断路器的所有单一状态特性对断路器整体状态进行评价，得到断路器运行状态的趋势走向并传送至远方服务管理中心；在所述现场监测分析平台中，对断路器的单一状态特性进行评价，并综合断路器的所有单一状态特性对断路器整体状态进行评价，得到断路器运行状态的趋势走向的过程为：

当断路器的某一状态所对应的参数不超过相应设定阈值，所对应的参数变化幅值不超过相应预设变化阈值，且所对应的参数未趋近相应设定阈值，则判定断路器对应的当前状态特性稳定；

当断路器的某一状态所对应的参数不超过相应设定阈值，且所对应的参数变化幅值不超过相应预设变化阈值，且所对应的参数逐渐趋近相应设定阈值，则判定断路器对应的当前状态特性亚稳定；

当断路器的某一状态所对应的参数不超过相应设定阈值，所对应的参数变化幅值超过相应预设变化阈值，且所对应的参数趋近相应设定阈值，则判定断路器对应的当前状态特性异常；

若断路器的某单一状态特性出现异常，则判定断路器整体状态为异常状态；

若断路器的所有单一状态特性未出现异常，而某单一状态特性亚稳定，则判定断路器整体状态为注意状态，以提示运维人员加强监视；

若断路器的所有单一状态特性稳定，则判定断路器整体状态为正常状态。

2.如权利要求1所述的10kV真空断路器的分布式监测系统，其特征在于，在所述现场监测分析平台中，根据辅助触点信息确定采样初始时间和分合闸时间的过程为：

初始采集辅助触点信息时刻，确定为采样初始时间，记为t₀；

从采样初始时间t₀开始，m个采样点均值与一个周波后的m个采样点均值进行差值计算，当连续n组均值点差值大于某个设定阈值，则此时刻为断路器动触头开始动作时刻，记为t₁，继续进行差值计算，直到连续n组均值点差值小于某个设定阈值，此时刻为分合闸结束时刻，记为t₂，则分合闸时间Δt＝t₂-t₁；其中，m和n均为大于或等于2的正整数。

3.如权利要求1所述的10kV真空断路器的分布式监测系统，其特征在于，所述分布式数据采集终端包括传感器模块和过压保护模块，传感器模块与模拟量采集模块的输入端连接；所述传感器模块包括无源无线温度传感器、霍尔电流传感器、角位移传感器、非接触式微波传感器和UHF局放传感器，分别用于采集断路器的触头温度、操纵机构分合闸线圈电流、动触头行程、真空度和局部放电信息；

过压保护模块的输入端与真空断路器电压互感器和电流互感器二次输出端连接，过压保护模块的输出端通过光耦隔离模块与模拟量采集模块相连；断路器辅助触点通过光耦隔离模块与开关量采集模块相连，模拟量采集模块通过调理模块与信号处理控制模块相连，开关量采集模块与信号处理控制模块直接相连。

4.如权利要求3所述的10kV真空断路器的分布式监测系统，其特征在于，所述分布式数据采集终端还包括电源模块、存储模块和通信模块，电源模块、存储模块和通信模块与信号处理控制模块直接连接。