本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，尤其是高壓斷路器，是變電站里機(jī)械和電氣動作最頻繁的設(shè)備。相關(guān)資料表明，高壓斷路器故障80％是機(jī)械的原因，大多數(shù)故障是操動機(jī)構(gòu)的問題。以往對高壓斷路器機(jī)械性能的檢查主要是在設(shè)備交接及停電期間結(jié)合檢修定期進(jìn)行預(yù)防性試驗，更換部件，檢查操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性。由于電力系統(tǒng)中高壓斷路器的數(shù)量較多，因此其檢修量大且費(fèi)用高。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料的數(shù)據(jù)，變電站維護(hù)費(fèi)用的一半以上是用在高壓斷路器上，而其中60％又是用于斷路器的小修和例行檢修上。另外根據(jù)統(tǒng)計有10％的斷路器故障是由不正確的檢修造成，斷路器的大修完全解體，既費(fèi)時間，費(fèi)用也很高，而且解體和重新裝配會引起很多新的缺陷。因此，對斷路器的重要參數(shù)進(jìn)行長期連續(xù)的在線監(jiān)測，不僅可以提供設(shè)備現(xiàn)在的運(yùn)行狀態(tài)，而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢，判斷是否存在故障的先兆，從而延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，減少維修保養(yǎng)的費(fèi)用，對于保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有著十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置，以實(shí)現(xiàn)對斷路器操動機(jī)構(gòu)的各個特征參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測，提高斷路器的智能化水平。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括電源插件、監(jiān)測主插件、第一采集插件、第二采集插件、開入插件和開出插件，各插件之間通過所述監(jiān)測裝置內(nèi)部CAN網(wǎng)、高速串行接口和對時總線連接，其特征在于：

所述第一采集插件與行程傳感器、振動傳感器、分閘線圈電流傳感器、合閘線圈電流傳感器、儲能電機(jī)電流傳感器和儲能電機(jī)電壓傳感器相連，用于采集斷路器行程信號、位置信號和電機(jī)電流、電壓信號；

所述第二采集插件與溫度傳感器、濕度傳感器相連，用于采集斷路器運(yùn)行工況的溫度和濕度信號；

所述監(jiān)測主插件通過共享內(nèi)存方式與第一采集插件和第二采集插件進(jìn)行通信，用于接收和分析第一采集插件和第二采集插件采集的信號；

所述開入插件連接電機(jī)啟動開入信號、裝置檢修開入信號、儲能狀態(tài)開入信號，用于監(jiān)測斷路器操作機(jī)構(gòu)的儲能狀態(tài)和檢修狀態(tài)；

所述開出插件用于向告警節(jié)點(diǎn)輸出斷路器操動機(jī)構(gòu)告警信號；

所述電源插件接入直流220V或110V電壓，用于輸出所述監(jiān)測裝置工作需要的直流電壓。

進(jìn)一步地，還包括GOOSE插件，所述監(jiān)測裝置通過GOOSE服務(wù)和智能變電站過程層設(shè)備通信。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測裝置還具備IEC61850MMS通信接口?？刹捎肐EC61850通信協(xié)議與斷路器智能組件的狀態(tài)監(jiān)測組主IED的通信，將輕量級的結(jié)果信息和統(tǒng)一格式測量數(shù)據(jù)通過過程層網(wǎng)絡(luò)采用REPORT服務(wù)傳輸至主IED。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測裝置的各插件采用積木式插接方式插接在插箱上，能夠通過模擬通信、數(shù)字通信接口與安裝在斷路器本體上的相應(yīng)的傳感器相連。

本實(shí)用新型的斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置，采用插箱式結(jié)構(gòu)設(shè)計，各個插件插接在插箱上，易升級，擴(kuò)展性強(qiáng)，各個插件通過出廠前的自動監(jiān)測后現(xiàn)場無需任何調(diào)節(jié)，避免了人為因素對產(chǎn)品性能的影響，可靠性高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置的插件布置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例：

請參照圖1所示，一種斷路器操動機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括電源插件、監(jiān)測主插件、第一采集插件、第二采集插件、開入插件和開出插件，各插件之間通過所述監(jiān)測裝置內(nèi)部CAN網(wǎng)、高速串行接口和對時總線連接。

各插件采用積木式插接方式插接在插箱上，能夠通過模擬通信、數(shù)字通信接口與安裝在斷路器本體上的相應(yīng)的傳感器相連，插箱的大小為4U*19或4U*19/2英寸，進(jìn)深為200mm，插件大小為160*144.5mm，且插件采用前出線、前插拔的結(jié)構(gòu)。

其中，第一采集插件與行程傳感器、振動傳感器、分閘線圈電流傳感器、合閘線圈電流傳感器、儲能電機(jī)電流傳感器和儲能電機(jī)電壓傳感器相連。

行程傳感器可包括光柵角位移傳感器和直線位移傳感器，光柵角位移傳感器安裝在觸頭連桿的拐臂上，通過拐臂轉(zhuǎn)過的角度可間接測得觸頭連桿的機(jī)械行程，直線位移傳感器直接安裝在觸頭連桿上，可直接測得觸頭連桿的機(jī)械行程，兩種傳感器根據(jù)安裝方式及位置的不同可適當(dāng)選用。

振動傳感器，其與斷路器的連接有兩種方式，一種方式是利用位于振動傳感器底部的扁平型吸鐵石，將振動傳感器吸附于斷路器上；另一種方式是使用螺絲固定于斷路器本體上，斷路器有振動就帶動著傳感器振動，進(jìn)而采集不同動作時期的斷路器的振動情況。

分閘線圈電流傳感器、合閘線圈電流傳感器、儲能電機(jī)電流傳感器和儲能電機(jī)電壓傳感器采集分合閘線圈電流數(shù)據(jù)、儲能電機(jī)電流電壓等信號。

以上各傳感器將采集到的信號，通過監(jiān)測裝置內(nèi)CAN網(wǎng)傳送給監(jiān)測主插件。

其中，第二采集插件與溫度傳感器、濕度傳感器相連，采集操動機(jī)構(gòu)運(yùn)行工況信號，包括溫度、濕度等，通過監(jiān)測裝置內(nèi)CAN網(wǎng)傳送至監(jiān)測主插件。

其中，監(jiān)測主插件通過共享內(nèi)存方式與第一采集插件和第二采集插件進(jìn)行通信，對每次斷路器分合閘操作，分析診斷第一采集插件和第二采集插件采集的信號，形成行程曲線數(shù)據(jù)文件，提取行程、分合閘速度、分合閘時間、分合閘線圈電流、儲能電機(jī)電流等特征參數(shù)，根據(jù)監(jiān)測裝置內(nèi)存儲的定值數(shù)據(jù)，對行程是否異常、分合閘速度及時間是否達(dá)標(biāo)、儲能電機(jī)是否異常進(jìn)行分析。

其中，開入插件連接電機(jī)啟動開入信號、裝置檢修開入信號、儲能狀態(tài)開入信號，用于監(jiān)測斷路器操作機(jī)構(gòu)的儲能狀態(tài)和檢修狀態(tài)，通過監(jiān)測裝置內(nèi)CAN網(wǎng)傳送到監(jiān)測主插件，方便監(jiān)測裝置的遠(yuǎn)程維護(hù)。

其中，開出插件通過節(jié)點(diǎn)信號的方式反映裝置告警、斷路器操動機(jī)構(gòu)告警狀態(tài)，以驅(qū)動戶外柜的指示燈牌，提醒運(yùn)行人員注意。

其中，電源插件接入直流220V或110V電壓，利用逆變原理輸出本裝置工作需要的直流電壓。

其中，所述監(jiān)測裝置采用IEC61850通信協(xié)議與斷路器智能組件的狀態(tài)監(jiān)測組主IED的通信，將輕量級的結(jié)果信息和統(tǒng)一格式測量數(shù)據(jù)通過過程層網(wǎng)絡(luò)采用REPORT服務(wù)傳輸至主IED，支持采用IEC61850中GOOSE服務(wù)和智能變電站過程層設(shè)備通信。

其中，所述監(jiān)測裝置的IEC61850建模原則完全遵循《基于DLT860標(biāo)準(zhǔn)的變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置應(yīng)用規(guī)范》，通過自動建模工具導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)模型文件。

上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。