電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力高壓隔離開關(guān)在運行中由于電磁作用，會產(chǎn)生熱量，當(dāng)其觸頭接觸不好，或隔離開關(guān)過載等故障時，電力高壓隔離開關(guān)的觸頭都會異常發(fā)熱，當(dāng)溫度超過一定范圍時，如果不采取將與隔離開關(guān)相連接的斷路器跳閘切斷電源的措施，將導(dǎo)致由于過熱引起隔離開關(guān)燒毀，甚至導(dǎo)致擴大電網(wǎng)事故的危險?，F(xiàn)在廣泛使用的傳統(tǒng)電力高壓隔離開關(guān)檢測接觸不良的方法，一是在停電時由試驗人員做直流電阻試驗，檢查出是否有接觸不良的隔離開關(guān)，進行事先處理，再投運；二是在運行中由工作人員攜帶紅外測溫設(shè)備，通過對每臺運行中電力高壓隔離開關(guān)的測溫，如發(fā)現(xiàn)有溫度異常升高的，再通知其他有關(guān)運行人員采取斷開相應(yīng)的斷路器進行停電檢修的措施。傳統(tǒng)電力高壓隔離開關(guān)的接觸不良發(fā)熱或過載發(fā)熱，均無法實現(xiàn)實時連續(xù)的在線檢測和自動跳閘，且受操作人員人為操作因素的影響，特別對電力高壓隔離開關(guān)的突發(fā)性過熱故障，可能導(dǎo)致電力高壓隔離開關(guān)由于過熱而損壞，甚至危及電網(wǎng)安全的嚴(yán)重事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置，包括通過高壓導(dǎo)線電性連接的隔離開關(guān)和斷路器，以及用于檢測隔離開關(guān)合閘狀態(tài)時觸頭溫度的帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、用于控制斷路器帶負(fù)荷跳閘的跳閘裝置、光纖、控制電纜；所述跳閘裝置包括跳閘線圈及與該跳閘線圈通過控制電纜連接的控制模塊；所述帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭通過發(fā)射和接收紅外線對運行中電力高壓隔離開關(guān)合閘后的觸頭進行非接觸在線連續(xù)測溫，并將溫度信號通過光纖傳輸給AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器傳輸來的溫度電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再通過另一光纖傳輸至控制模塊，控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置的動作溫度值，對傳輸來的溫度數(shù)據(jù)進行分析判斷，當(dāng)溫度值超過設(shè)置值時，控制模塊對斷路器跳閘線圈發(fā)出指令，跳閘線圈接收到指令后動作，使斷路器進行帶負(fù)荷跳閘。
[0005]在本發(fā)明實施例中，所述控制模塊還連接有一用于對隔離開關(guān)溫度異常狀態(tài)進行報警的報警器。
[0006]在本發(fā)明實施例中，所述斷路器包括充油開關(guān)、真空開關(guān)和充SF6氣體開關(guān)。
[0007]在本發(fā)明實施例中，所述帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭外部包有絕緣套，并安裝在用于固定所述隔離開關(guān)的隔離開關(guān)鋼結(jié)構(gòu)上，且正對隔離開關(guān)合閘狀態(tài)時的觸頭。
[0008]在本發(fā)明實施例中，所述控制模塊為PLC控制器。
[0009]本發(fā)明還提供了一種采用如上述所述的電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置的自動跳閘控制方法，包括如下步驟，
1)將帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭安裝在電力高壓隔離開關(guān)處合閘狀態(tài)觸頭的附近，并正對隔離開關(guān)合閘狀態(tài)時觸頭位置，其安裝距離應(yīng)滿足電力高壓隔離開關(guān)運行高壓電等級的安全距離；
2)電力高壓隔離開關(guān)運行時，由紅外測溫探頭對隔離開關(guān)合閘狀態(tài)時觸頭發(fā)射紅外射線，進行在線非接觸實時在線測溫；
3)帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器將實時的測溫電信號數(shù)據(jù)傳送至AD轉(zhuǎn)換器；
4)AD轉(zhuǎn)換器將由帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器傳送來的測溫電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并放大，再通過光纖傳送給控制模塊；
5)控制模塊由AD信號轉(zhuǎn)換器傳送來的實時溫度數(shù)字信號，根據(jù)預(yù)先設(shè)計編程的溫度設(shè)置值進行分析計算，同時將實時溫度值通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至網(wǎng)上服務(wù)器中，描繪成溫度-時間曲線存儲至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中；
6)當(dāng)隔離開關(guān)觸頭溫度異常升高至設(shè)置值時，控制模塊通過控制電纜對斷路器的跳閘線圈發(fā)出指令，跳閘線圈接收到指令后動作，使斷路器進行帶負(fù)荷跳閘，以斷開電力隔離開關(guān)電源。
[0010]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明通過光纖紅外在線非接觸測溫、傳感和自動控制技術(shù)，以及PLC微處理器的運用，當(dāng)運行中電力高壓隔離開關(guān)觸頭過熱至溫度超過設(shè)置值時，能及時自動控制斷路器帶負(fù)荷跳閘，切斷電源，本發(fā)明裝置還可以對變電站所有高壓隔離開關(guān)采取集群在線自動控制方式，有力保障運行中電力高壓隔離開關(guān)和電網(wǎng)的安全運行，與傳統(tǒng)由工作人員攜帶紅外測溫設(shè)備，對每臺運行中電力高壓隔離開關(guān)進行測溫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中有過熱故障的隔離開關(guān)時，再通知運行人員對相應(yīng)負(fù)荷開關(guān)進行分閘操作的情況相比，有著巨大優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例的電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置在隔離開關(guān)觸頭溫度正常，斷路器處運行合閘狀態(tài)時的工作示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明實施例的隔離開關(guān)處運行合閘狀態(tài)的俯視圖。
[0013]圖3是本發(fā)明實施例的當(dāng)隔離開關(guān)觸頭溫度異常升高至設(shè)置值時，控制模塊通過跳閘裝置自動控制斷路器動、靜觸頭跳閘分離，切斷電源的工作示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明實施例的電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置在隔離開關(guān)處分閘狀態(tài)時，停止工作示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明實施例的隔離開關(guān)處分閘狀態(tài)的俯視圖。
[0016]圖6是本發(fā)明實施例的電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置集群控制工作原理方框示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號說明:0-斷路器；01_高壓導(dǎo)線；02_隔離開關(guān)鋼架構(gòu)；03_絕緣瓷套；04-刀閘；1_帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器；2_紅外測溫探頭；3_紅外射線；4-隔離開關(guān)觸頭；5-光纖；6-AD轉(zhuǎn)換器；7_控制模塊；8_控制電纜；9_跳閘線圈；10_紅外探頭絕緣套；11_斷路器靜觸頭；12_斷路器動觸頭。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。
[0019]請參見圖1-圖6，本發(fā)明的電力隔離開關(guān)熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置，由斷路器0、跳閘裝置、隔離開關(guān)、帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器1、傳輸信號數(shù)據(jù)的光纖5、AD轉(zhuǎn)換器6、控制電纜8等組成。斷路器O與隔離開關(guān)通過高壓導(dǎo)線01電性連接，斷路器O可以是充油開關(guān)、真空開關(guān)、充SF6氣體開關(guān)等斷路器；跳閘裝置包括斷路器跳閘線圈9和控制模塊7，在當(dāng)隔離開關(guān)發(fā)生過熱故障時，跳閘線圈9能根據(jù)控制模塊7的指令動作，使斷路器O帶負(fù)荷跳閘，斷開電力隔離開關(guān)電源，保護隔離開關(guān)和電網(wǎng)的安全運行。
[0020]本實施例中，帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器I的紅外測溫探頭2外部包有紅外探頭絕緣套10，并安裝在用于固定所述隔離開關(guān)的隔離開關(guān)鋼結(jié)構(gòu)02上，且正對隔離開關(guān)合閘狀態(tài)時的隔離開關(guān)觸頭4。
[0021]電力高壓隔離開關(guān)在