[发明专利]断路器分合闸时间在线监测装置和方法

说明书

本发明提供了一种断路器分合闸时间在线监测装置及方法。所述装置包括三相电流传感器、三相电压传感器、模拟量采集单元、状态量采集单元、信号处理和存储单元、中央处理单元、显示单元、操作单元、通信单元；三相电流传感器和三相电压传感器分别与模拟量采集单元连接，模拟量采集单元与信号处理和存储单元连接，信号处理和存储单元与中央处理单元连接，状态量采集单元、显示单元、操作单元和通信单元与中央处理单元连接。所述方法能够通过上述监测装置进行在线监测。本发明在线监测装置及方法，能够排除涌流、送电、突变大负荷、瞬时性单相接地故障及其它断路器分合闸等干扰的影响，同时不受低电压、过电压及负荷大小的影响，监测时间准确可靠。

技术领域

本发明属于电力设备测试技术领域，涉及一种断路器分合闸时间在线监测装置及方法。

背景技术

随着电力系统运行电压等级不断提高，高压断路器容量和数量不断增加，因此，判别其动作可靠性就非常重要。高压断路器分合闸操作是由操动机构控制各部件依次顺序运动完成，并决定其是否能够成功断开与关合线路。除了操动机构关键作用之外，断路器分闸与合闸时间也是考量断路器特性的重要指标，其分合闸时间越短，对输配电线路及电力设备的冲击就越小。因此，要求断路器分合闸时间的性能指标一般在几十毫秒之内。目前，测量断路器分合闸的时间一般是在离线条件下完成的，也就是给断路器施加额定电压，利用位移传感器间接测量其分合闸时间，此时测出的分合闸时间是在没有负荷电流条件下测出的，其误差大，可靠性低。相对于在线路上实际投运的断路器，其线路负荷越大，分合闸时产生的拉弧越长，分合闸时间也越长。因此，由于断路器制造工艺等原因在不同负荷电流情况下分合闸的时间存在较大差异，目前，还尚无方法在线监测断路器的实际分合闸时间，也无从考量其实际性能。如果断路器实际运行时其分合闸时间无法实时监测，将会导致以下问题：

1、当故障发生时，故障点到电源点的各级断路器都会感受到故障。当上一级断路器分闸时间小于下一级断路器分闸时间时，故障线路中的上一级断路器就会优先于下一级断路器跳闸，导致越级跳闸，隔离故障区段失败。

2、实际运行时其分合闸的时间性能是否超标无从考量，因此无法评估断路器的使用寿命。

本发明所提出技术解决方案，其目的在于，将实时在线采集的线路高频电压信号和高频电流信号及分合闸状态信号高速数据采集和录波，再将电压/电流波形与状态信号进行计算分析处理，获得分合闸时间，以实现其时间在线监测的装置和方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种断路器分合闸时间在线监测装置及方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种断路器分合闸时间在线监测装置，所述的装置包括三相电流传感器、三相电压传感器、模拟量采集单元、状态量采集单元、信号处理和存储单元、中央处理单元、显示单元、操作单元、通信单元等；所述的三相电流传感器和三相电压传感器分别与模拟量采集单元连接；所述的模拟量采集单元与信号处理和存储单元连接；所述的信号处理和存储单元与中央处理单元连接；所述的状态量采集单元、显示单元、操作单元和通信单元分别与中央处理单元连接。

进一步的是，所述的模拟量采集单元包括过压保护模块、信号调理模块和由多个高速模数转换A/D组成的多个高速模数转换A/D；所述的三相电压传感器和三相电流传感器将在线检测的电压/电流信号分别通过过压保护模块、信号调理模块传输至多个高速模数转换A/D；所述的多个高速模数转换A/D分别将电压/电流模拟信号转化为数字信号传输至信号处理和存储单元。

进一步的是，所述的三相电压传感器为A/B/C三相高频电压传感器，所述三相电流传感器为A/B/C三相高频电流传感器，所述的多个高速模数转换A/D为6个高速模数转换A/D。