CN101840226A - 一种断路器用压力型机构在线监测系统及其检测方法 - Google Patents

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杨雯
薛海雷
田硕涛
王飞
韩冠军
薛薇
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Abstract

本发明公开了种断路器用压力型机构在线监测系统及其检测方法，该系统包括采样器、若干个压力控制仪、第一工控机A、第二工控机B、第一显示屏A和第二显示屏B；所述若干个压力控制仪和第一工控机A同时与采样器连接；所述第一工控机A上连接有第一显示屏A和第二工控机B；所述第二工控机B上连接有第二显示屏B。本发明直接选用数字压力控制仪输出的压力数字信号，可节约大量成本。并且选用的压力控制仪传输的数字信号具有多种传输形式，具有极强的抗干扰能力，可以在复杂的环境下使用。

Description

一种断路器用压力型机构在线监测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及高压电力开关在线监测设备领域，特别涉及一种断路器用压力型操动机构的在线监测。
背景技术
目前，在网运行高压开关的监测主要靠增加控制回路的辅助触点来实现，这样监测设备的连接线较多，并且实现的功能也比较少。例如，目前的工程中均使用增加接触器的触点的方法，仅能统计电机的启动次数以及机构的操作次数，而对于操动机构要求每天除去正常操作次数外，机构的打压次数不能超过10次，不具有自动的监测功能，仅能依靠人力定时查看记录。并且每项功能均需要单独的监测回路，使得监测功能的实现非常的繁琐。而对于操动机构的内部压力异常，目前还不具有直接的在线监测方法。并且，目前国内的智能化电网处于起步阶段，在线监测功能极不健全，而本发明的出现，将对电网安全运行起到巨大的作用。
发明内容
本发明的目的在于制作出可以对断路器运行进行监测，故障诊断，运行历史进行记录，并能与电脑连接进行显示，报警等多种功能的综合在线监测仪。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种断路器用压力型机构在线监测系统，该系统包括采样器、若干个压力控制仪、第一工控机A、第二工控机B、第一显示屏A和第二显示屏B；所述若干个压力控制仪和第一工控机A同时与采样器连接；所述第一工控机A上连接有第一显示屏A和第二工控机B；所述第二工控机B上连接有第二显示屏B。
所述压力控制仪具有压力传感器和模数转换装置的功能。
一种断路器用压力型机构在线监测系统的检测方法，将压力控制仪设置于待测机构上，在压力控制仪上连接采样器，采样器上连接第一工控机A，第一工控机A通过采样器对压力控制仪传输的信号定期进行采样，并对所采样的数据进行分析，通过多次采样数据的分析比较，来确定机构的运行状态；并将分析的结果在第一显示屏A进行显示，并将所显示的内容通过数据线与第二工控机B连接进行传输、并在第二显示屏B显示。
所述安装于机构上的压力传感器可选用市场上定型的数字型压力表，既能将机构储能器的压力进行就地显示，又可以将压力信号转换为电的数字或模拟信号进行远距离传输。工控机通过采样器对压力表传输的信号定期进行采样，并对所采样的数据进行分析，通过多次采样数据的分析比较，来确定机构的运行状态。并将分析的结果在工控机屏幕进行显示，并可以将所显示的内容通过数据线与主控室或其他地点的视频设备连接进行传输显示。本发明直接选用数字压力控制仪输出的压力数字信号，可节约大量成本。并且选用的压力控制仪传输的数字信号具有多种传输形式，具有极强的抗干扰能力，可以在复杂的环境下使用。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
参照图1，一种断路器用压力型机构在线监测系统，该系统包括采样器、若干个压力控制仪、第一工控机A、第二工控机B、第一显示屏A和第二显示屏B；所述若干个压力控制仪和第一工控机A同时与采样器连接；所述第一工控机A上连接有第一显示屏A和第二工控机B；所述第二工控机B上连接有第二显示屏B。
所述压力控制仪是由压力传感器和模数转换装置构成。
一种断路器用压力型机构在线监测系统的检测方法，将压力控制仪设置于待测机构上，在压力控制仪上连接采样器，采样器上连接第一工控机A，第一工控机A通过采样器对压力控制仪传输的信号定期进行采样，并对所采样的数据进行分析，通过多次采样数据的分析比较，来确定机构的运行状态；并将分析的结果在第一显示屏A进行显示，并将所显示的内容通过数据线与第二工控机B连接进行传输、并在第二显示屏B显示。
本发明压力传感器及模数转换装置采用成熟的数字压力控制仪。在压力型机构中，数字压力控制仪作为压力开关对断路器机构所储能量进行控制。本发明直接选用数字压力控制仪输出的压力数字信号，可节约大量成本。并且选用的压力控制仪传输的数字信号具有多种传输形式，具有极强的抗干扰能力，可以在复杂的环境下使用。对于压力控制仪将压力信号转换成的数字信号，其传输可采用模拟：4-20mA电流；数字：RS485，CAN BUS等，均为标准的模拟、数字传输形式。
数字压力控制仪将压力信号转换为数字信号进行远距离传输，由工控机上安装的采样器每隔一定时间对信号进行采样，然后由工控机将每次采集的信号与上次的(甚至前好多次的)进行比较(是否相同，如相同则认为储能完成)，再将比较结果与工控机内部储存的结果进行比较，这样就可以确定机构处于了某种状态，进行了某种操作。在这里，关键是利用了断路器用压力型机构处于某种状态，进行某种操作以后压力的变化，以及变化的速率是不一样的特性。
例如，当一台机构从零压启动时，若每两次采样的结果有变化，则认为机构一直处于储能状态中，而一旦采样结果相同，则认为储能完成。而在机构操作时，因为分闸操作的压力降约为合闸操作的两倍多，并且分闸时间约仅为合闸时间的三分之一，若分别针对分闸及合闸操作建立起以时间和压力降为水平、竖直坐标轴的直角坐标系，则分、合闸曲线的斜率将会明显不同。而预先在工控机程序内部设定分闸及合闸操作时曲线斜率的变化范围，这样就可以判断出机构进行了何种操作。如若曲线的斜率不在两者的变化范围内，则认为机构由于某种原因进行了误动作，或者是出现了某种问题，则系统可以发出警报进行提示。而对于压力型机构，分、合闸操作对应的压力降是在极小范围内变化的固定值，一旦压力降超过了变化范围，则可认为机构内部出现了泄露或者分、合闸未到位，则系统可发出警报进行预警。
工控机可以将分析的结果进行实时显示，并且可以将某些重要结果进行统计，以得出机构压力是否处于正常运行状态，还可以将监测到的不正常状态进行预警，以使使用者提前进行预防以及故障排查。
本系统还利用了工控机具有多个接口的特性，可以用一台工控机对多台的机构进行监测。另外，工控机还可以对每台的压力型机构运行状况进行备份、储存，以使使用者更好地了解每台机构在整个生命周期内的工作状况。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一种断路器用压力型机构在线监测系统，其特征在于：该系统包括采样器、若干个压力控制仪、第一工控机A、第二工控机B、第一显示屏A和第二显示屏B；所述若干个压力控制仪和第一工控机A同时与采样器连接；所述第一工控机A上连接有第一显示屏A和第二工控机B；所述第二工控机B上连接有第二显示屏B。
2.如权利要求1所述一种断路器用压力型机构在线监测系统，其特征在于：所述压力控制仪具有压力传感器和模数转换装置的功能。
3.如权利要求2所述一种断路器用压力型机构在线监测系统的检测方法，其特征在于：将压力控制仪设置于待测机构上，在压力控制仪上连接采样器，采样器上连接第一工控机A，第一工控机A通过采样器对压力控制仪传输的信号定期进行采样，并对所采样的数据进行分析，通过多次采样数据的分析比较，来确定机构的运行状态；并将分析的结果在第一显示屏A进行显示，并可以将所显示的内容通过数据线与第二工控机B连接进行传输、并在第二显示屏B显示。
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