一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，包括裝置外殼，控制電路，多種信號采集分析模塊，報警模塊，無線控制模塊，外置控制按鍵，電源系統(tǒng)；裝置安裝在斷路器的外殼上，在斷路器觸頭前后設置聲音傳感器和振動信號。發(fā)生故障時，分別采集聲音信號和振動信號，數(shù)據(jù)分析模塊通過小波分析計算出各分量的普峭度，從而診斷出故障類型，同時，報警模塊發(fā)出信號。本實用新型能夠直接安裝在斷路器上之后，可以全天候不間斷的對高壓斷路器信息進行實時采集，并進行分析處理，當診斷出高壓斷路器出現(xiàn)故障時，就做出告警提示工作人員進行維修，并通過無線控制功能使斷路器自動退出運行。
【專利說明】
-種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種高壓斷路器的故障識別及控制保護裝置，屬于高壓電網(wǎng)運行 保護安全領域。
【背景技術】
[0002] 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中一種重要的電氣設備，其作為開斷和滅弧裝置在電力系 統(tǒng)中肩負著控制和保護的雙重任務，是發(fā)電廠和變電站中必不可少的設備。隨著電網(wǎng)運行 自動化程度和可靠性要求的提高，對高壓斷路器進行故障識別和診斷技術的研究的意義逐 漸凸顯。
[0003] 由于現(xiàn)有的斷路器的診斷主要是通過將斷路器接入測試電路，通過測試電信號的 信息來行故障分析，運個辦法需要安排定期離線測試，也就是說需要斷路器定期退出運行 才能獲得相關數(shù)據(jù)，運樣的判別辦法不僅誤判率很高、容易忽視某些不易引起單指標變化 的故障，更重要的是降低了檢修效率。例如，有的斷路器運行狀態(tài)良好，卻不得不定期退出 運行進行檢修，有的斷路器出現(xiàn)了故障，卻因為沒有到檢修期而帶故障運行，從而為電網(wǎng)安 全埋下了嚴重的隱患。
[0004] 基于W上情況，發(fā)明一種可W更快捷、更準確、更安全的實現(xiàn)在線診斷斷路器運行 故障功能的設備就顯得亟為重要。本裝置能夠直接連接在高壓斷路器所在電路，通過傳感 器直接采集信號，通過比較小波分量譜峭度的方法能夠運算判定高壓斷路器是否出現(xiàn)故 障，如果出現(xiàn)故障，通過與經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫進行對比可W判斷故障類型，進而達到故障診斷的目 的。本裝置還有優(yōu)秀的控制功能，當高壓斷路器發(fā)生故障時，通過控制模塊控制斷路器的運 行與退出，避免出現(xiàn)故障的斷路器帶病運行造成安全隱患。該裝置完成了斷路器的在線運 行檢測、診斷與控制，減少了復雜的定期檢查維護，減少了傳統(tǒng)的診斷流程，減少了施工負 擔，降低了成本，大大提高了斷路器W及其所在電網(wǎng)的運行效率，同時集成了較為強大的診 斷功能。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是提供一種可W對高壓斷路器進行在線診斷、報警并能夠控制 故障斷路器退出運行的裝置。
[0006] 為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0007] -種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在于:包括裝置外殼，控 制電路，多種信號采集分析模塊，報警模塊，無線控制模塊，外置控制按鍵，電源系統(tǒng);所述 的控制電路設置在內(nèi)置電路板上，與信號采集分析模塊、報警模塊、無線控制模塊、控制按 鍵相連接完成控制功能;所述控制按鍵包括開關、復位鍵、退出鍵、接入鍵;所述的信號采集 分析模塊包括對振動信號與聲波信號的采集;所述的無線控制模塊包括安裝在本裝置上與 安裝在斷路器控制電路上兩部分。
[0008] 所述的信號采集分析模塊采集包括振動信號與聲音信號在內(nèi)的兩種信號:分別在 斷路器前后采集兩個聲音信號；并且分成Ξ個方向，采集觸頭動作時刻的斷路器在空間中 產(chǎn)生的Ξ個方向振動信號，通過分析采集到的信號的譜峭度進行斷路器故障類型的診斷。
[0009] 所述的報警模塊內(nèi)含有語音程序，揚聲器內(nèi)有含有存儲模塊。
[0010] 所述的無線控制模塊包含控制端和受控端兩個部分，控制端設置于裝置內(nèi)部，受 控端與斷路器的控制電路相連接。
[0011] 所述的控制按鍵位于裝置外殼，包含有開關、復位鍵、退出鍵、接入鍵四項，其中開 關控制整個設備的開斷;復位鍵用W恢復初始狀態(tài);退出鍵與接入鍵直接對控制模塊的受 控端發(fā)出指令，命令斷路器退出運行與進入運行。
[0012] 所述的電源系統(tǒng)包含有大容量蓄電池 W及電源線路。
[0013] 本實用新型所達到的有益效果:直接安裝在斷路器上之后，可W全天候不間斷的 對高壓斷路器信息進行實時采集，并進行分析處理，當診斷出高壓斷路器出現(xiàn)故障時，就做 出告警提示工作人員進行維修，并通過無線控制功能使斷路器自動退出運行。由于無需定 期將斷路器退出運行檢修，大大提高了斷路器的工作效率，并降低了故障斷路器運行的風 險，除此之外，一切過程都由控制模塊完成，也最大程度的減少了人工成本。
【附圖說明】：
[0014] 圖1是本實用新型的剖面圖 [001引圖視本實用新型的側(cè)面圖
[0016] 圖3是本實用新型的背面圖
[0017] 圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018] 圖中各個標記的含義是：1-裝置外殼，2-墊片，3-觸頭前方的聲音傳感器，4-觸頭 后方的聲音傳感器，5-包裹觸頭位置的振動傳感器，6-按鍵模塊，7-開關鍵，8-復位鍵，9-強 審腿出鍵，10-強制接入鍵，11-電源系統(tǒng)，12-報警揚聲器，13-散熱通風口
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體數(shù)據(jù)和實施方式對本實用新型的內(nèi)容做進一步詳細說明。
[0020] 實施例一:一種對高壓斷路器進行在線診斷、報警W及控制的裝置；
[0021 ]如圖1，其包括外殼1，墊板2，控制電路等；
[0022] 如圖2，裝置包括傳感器3、4、5，控制按鍵6等；
[0023] 如圖3,外殼1設置有電源11。兩側(cè)均設置有帶通風口 13的擋板，用于通風散熱。報 警揚聲器12用于廣播報警；
[0024] 整個裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示，將裝置安裝在斷路器的外殼上，在斷路器觸頭前后均設 置有聲音傳感器，而位于靜觸頭位置還有振動傳感器用于采集Ξ個方向的振動信號；
[0025] 在一次故障情況中，斷路器觸頭的一次分閩動作過程中，分別采集兩組聲音信號 和Ξ組振動信號數(shù)據(jù)分析模塊計算五組數(shù)據(jù)的，通過小波分析計算出各分量的普峭度如 下：
[0026]
[0027] 通過數(shù)據(jù)分析模塊分析發(fā)現(xiàn)，多個頻帶的信號分量明顯加強，時頻分布明顯與正 常狀態(tài)不同。判斷出運是由于連接軸銷松動，導致在整個過程中斷路器產(chǎn)生多次多余振動， 從而診斷出故障類型；
[0028] 判斷出故障的同時，本裝置立即通過控制模塊的受控端，控制斷路器退出運行；
[0029] 同時，控制電路對報警模塊發(fā)出信號，使報警揚聲器發(fā)出語音報警，播報出故障內(nèi) 容"軸銷松動，請檢修"；
[0030] 所述的電源系統(tǒng)采用雙路供電模式。由于電源系統(tǒng)安裝于斷路器所在場所，因此 可W將其中一路直接接入所在電路，將系統(tǒng)內(nèi)電力接入裝置中保證供電。除此之外，另一路 采用充電控制單元相連接的免維護蓄電池，與免維護蓄電池相連接的電源模塊。免維護電 池通過電源模塊為整個裝置供電，用W保證在特殊不利情況下(如場所斷電）仍能短時間對 斷路器進行實時在線監(jiān)測，保證裝置正常工作的電量。
[0031] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人±能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)W實施，并不能W此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
【主權項】
1. 一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在于:包括裝置外殼，控制 電路，多種信號采集分析模塊，報警模塊，無線控制模塊，外置控制按鍵，電源系統(tǒng);所述的 控制電路設置在內(nèi)置電路板上，與信號采集分析模塊、報警模塊、無線控制模塊、控制按鍵 相連接完成控制功能;所述控制按鍵包括開關、復位鍵、退出鍵、接入鍵;所述的信號采集分 析模塊包括對振動信號與聲波信號的采集;所述的無線控制模塊包括安裝在本裝置上與安 裝在斷路器控制電路上兩部分。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在 于:所述的信號采集分析模塊采集包括振動信號與聲音信號在內(nèi)的兩種信號：分別在斷路 器前后采集兩個聲音信號；并且分成三個方向，采集觸頭動作時刻的斷路器在空間中產(chǎn)生 的三個方向振動信號，通過分析采集到的信號的譜峭度進行斷路器故障類型的診斷。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在 于:所述的報警模塊內(nèi)含有語音程序，揚聲器內(nèi)有含有存儲模塊。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在 于:所述的無線控制模塊包含控制端和受控端兩個部分，控制端設置于裝置內(nèi)部，受控端與 斷路器的控制電路相連接。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在 于:所述的控制按鍵位于裝置外殼，包含有開關、復位鍵、退出鍵、接入鍵四項，其中開關控 制整個設備的開斷;復位鍵用以恢復初始狀態(tài);退出鍵與接入鍵直接對控制模塊的受控端 發(fā)出指令，命令斷路器退出運行與進入運行。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型高壓斷路器故障的在線監(jiān)測及控制裝置，其特征在 于:所述的電源系統(tǒng)包含有大容量蓄電池以及電源線路。
【文檔編號】G01R31/327GK205620511SQ201620045277
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】趙書濤, 李沐峰, 孫會偉
【申請人】華北電力大學（保定）