CN104078253A - 高压隔离开关开合状态远程监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在解决现有技术中存在的缺陷，提出一种基于激光感应技术的高压线路隔离开关开合状态远程检测装置，解决了隔离开关状态的可靠监测问题，实现了隔离开关状态的远程自动化的精确确认。为达到所述目的，本发明高压隔离开关开合状态远程监测装置，包括安装于隔离开关位置的隔离开关开合状态激光感应模块，电力载波宽带通讯模块，以及后端服务器，所述隔离开关开合状态激光感应模块由激光发射器，激光反射镜，激光感应器构成。本发明的有益效果是：本发明运用激光感应技术，当开关臂处于特定位置时，将激光发射器射来的激光线束反射到激光感应器的光敏面，以此来判定隔离开关的打开状态。

Description

高压隔离开关开合状态远程监测装置

技术领域

本发明涉及一种电网监控装置，更特定言之，本发明涉及一种于激光感应技术的高压线路隔离开关开合状态远程监测装置。

背景技术

隔离开关在电力系统中是一个非常关键的部件。目前在高压线路维护的工作流程中，一个极其重要的步骤就是在进行线路作业之前，必须确认隔离开关处于断开状态，线路维护人员才能在高压线路上安全作业。

针对隔离开关的状态确认，虽然现有的隔离开关开关臂41的转轴具备诸如限位开关之类的机构可以辅助开关定位，但是由于其原理是机械定位，一旦出现磨损等状况，这种定位就会失去准确性，因此在实际操作中，这种定位方式无法成为完全有效的自动定位手段。

由于缺乏有效可靠的针对隔离开关开关臂41状态的远程监测手段，在现有的高压线路维护作业中，线路维护人员必须亲自赶往隔离开关所在的现场，以人眼观察的方式确认开关的状态。这样来回的距离往往会达到数十公里，因此会带来大量的时间消耗，造成了维护人员的人力资源浪费，维护效率低下。

现有技术中专利号为201220057998.5的实用新型专利《高压隔离开关分合闸监测装置》中虽然也公开了一种高压隔离开关分合闸监测装置。具体涉及由控制电路构成，所述该控制电路由发射电路和接收电路构成，所述发射电路依次由启动按钮、中间继电器KM、停止按钮、红外线感应发射器构成，所述接收电路由分闸位置信号回路和合闸位置信号回路并联构成，所述电路由直流电源供电，该监测装置可有效监视高压隔离开关分合闸位置实现高压隔离开关状态的可视化提供可靠、有效的分合闸位置信号，精确度高达99％、故障率几乎为零、采用激光作为发射源，抗干扰性强、稳定性好、穿透性强，适用于外界环境，以实现智能变电站设备状态可视化的要求。

但是在实际使用过程中由于激光发射源发射方向固定，虽然能判断隔离开关的开闭，但是无法确认隔离开关是在半开还是全开状态。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的缺陷，提出一种基于激光感应技术的高压线路隔离开关开合状态远程检测装置，解决了隔离开关状态的可靠监测问题，实现了隔离开关状态的远程自动化的精确确认。

为达到所述目的，本发明高压隔离开关开合状态远程监测装置，包括安装于隔离开关位置的隔离开关开合状态激光感应模块，电力载波宽带通讯模块，以及后端服务器，所述隔离开关开合状态激光感应模块由激光发射器，激光反射镜，激光感应器构成；激光发射器和激光感应器成对固定安装于隔离开关下方的梯形架上，激光反射镜安装于隔离开关的开关臂上，且在开关臂闭合时激光反射镜正好位于梯形架顶部对应的激光发射器和激光感应器正中的位置。。

优选的，所述梯形架两斜边和顶边之间的夹角为120度。这样的结构有利于斜边上的激光发射器和激光感应器组合判定开关臂的全开状态。

优选的，所述梯形架顶部设有两对激光发射器和激光感应器，梯形架斜边上设有一对激光发射器和激光感应器。这样的结构最简化整体感应器结构，同时也能保证顺利工作。

优选的，所述每组激光发射器和激光感应器之间的距离固定为隔离开关的开关臂长度的1/5。过短的间距会导致检测范围过小，不利于高精度的检测。而间距过大会导致整个设备体积过大，不仅占地更大，而且价格也随之会增加。

本发明的有益效果是：本发明运用激光感应技术，精准监测高压线路隔离开关的开关臂的闭合和全开状态，解决了隔离开关开合状态的可靠监测问题，实现了隔离开关状态的远程自动化识别，大大提高了高压线路维护的效率。当开关臂处于特定位置时，将激光发射器射来的激光线束反射到激光感应器的光敏面，以此来判定隔离开关的打开状态。

附图说明

图1为本发明所在的变电站双接入网数据传输系统的示意图；

图2为本发明高压隔离开关开合状态远程监测装置开关臂闭合时的结构示意图。

图3为本发明高压隔离开关开合状态远程监测装置开关臂全开时的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图来详尽描述本发明的优选实施方式。如本发明用于图1所示的系统中。如图2、图3所示，高压隔离开关开合状态远程监测装置，包括安装于隔离开关4位置的隔离开关开合状态激光感应模块1，电力载波宽带通讯模块2，以及后端服务器3，所述隔离开关开合状态激光感应模块1由激光发射器11，激光反射镜12，激光感应器13构成；激光发射器11和激光感应器13成对固定安装于隔离开关4下方的梯形架上，激光反射镜12安装于隔离开关4的开关臂41上，且在开关臂41闭合时激光反射镜12正好位于梯形架顶部对应的激光发射器11和激光感应器13正中的位置。所述梯形架两斜边和顶边之间的夹角为120度。所述梯形架顶部设有两对激光发射器11和激光感应器13，梯形架斜边上设有一对激光发射器11和激光感应器13。所述每组激光发射器11和激光感应器13之间的距离固定为隔离开关4的开关臂41长度的1/5。

作用是当开关臂处于特定位置时，将激光发射器11射来的激光线束反射到激光感应器13的光敏面；激光感应器13负责接收激光反射器12发射过来的激光信号，并根据是否有接收到激光线束而分别输出不同的二进制状态位’0’或’1’，当没有接收到激光信号时，输出’0’，接收到激光信号则输出’1’。将表征是否接收到激光信号的状态位传送给电力载波宽带通讯模块2，通过电力载波宽带通讯模块2和后端的服务器3通讯。将这些信号数据传送到后端服务器3。

每组隔离开关4包含有三个开关，分别对应控制三相高压线路的开合。每个开关由两个开关臂41组成，分别是左开关臂和右开关臂，激光感应模块必须同时监测两个开关臂41的状态。对于开关臂41的状态，针对两种状态进行监测：闭合状态和全开状态，当开关分别置于这两种状态时，分别由梯形架顶部的激光发射器11和激光感应器13或梯形架斜边上的激光发射器11和激光感应器13感应到。其余情况下开关臂41处于半开状态

如图，针对开关臂41的监测，分别针对开关臂41处于闭合位置和全开位置，当开关臂41处于闭合位置时，梯形架顶部激光发射器11发出的光线线束刚好能经由开关臂41上的反射镜12反射后到达对应的激光感应器13，激光感应器13接收到激光信号，便输出一个高电平信号，也就是二进制数位’1’Kals＝’1’；当开关臂41转动离开闭合位置时，由于激光反射镜12也会随着开关臂41转动而改变位置，无法再将激光线束发射至激光感应器13上，此时，激光感应器13接收不到激光信号，便相应输出一个低电平信号，也就是二进制数位’0’Kals＝’0’。与此类似，针对开关臂41全开的监测方法是：当开关臂41处于全开位置时，梯形架斜边上的激光发射器11发出的光线线束刚好能经由开关臂41上的激光反射镜12反射后到达对应的激光感应器13，激光感应器13接收到激光信号，便输出一个高电平信号，也就是二进制数位’1’Kalo＝’1’；当开关臂41转动离开全开位置时，由于激光反射镜12也会随着开关臂41转动而改变位置，无法再将激光线束发射至激光感应器13上，此时，激光感应器13接收不到激光信号，便相应输出一个低电平信号，也就是二进制数位’0’Kalo＝’0’。利用上述方法，便可以精准监测开关臂41是否出于闭合或全开位置，从而监测每个隔离开关的合闸和开闸状态。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.高压隔离开关开合状态远程监测装置，包括安装于隔离开关(4)位置的隔离开关开合状态激光感应模块(1)，电力载波宽带通讯模块(2)，以及后端服务器(3)，其特征在于：所述隔离开关开合状态激光感应模块(1)由激光发射器(11)，激光反射镜(12)，激光感应器(13)构成；激光发射器(11)和激光感应器(13)成对固定安装于隔离开关(4)下方的梯形架上，激光反射镜(12)安装于隔离开关(4)的开关臂(41)上，且在开关臂(41)闭合时激光反射镜(12)正好位于梯形架顶部对应的激光发射器(11)和激光感应器(13)正中的位置。

2.如权利要求1所述的高压隔离开关开合状态远程监测装置，其特征在于：所述梯形架两斜边和顶边之间的夹角为120度。

3.如权利要求1所述的高压隔离开关开合状态远程监测装置，其特征在于：所述梯形架顶部设有两对激光发射器(11)和激光感应器(13)，梯形架斜边上设有一对激光发射器(11)和激光感应器(13)。

4.如权利要求1所述的高压隔离开关开合状态远程监测装置，其特征在于：所述每组激光发射器(11)和激光感应器(13)之间的距离固定为隔离开关(4)的开关臂(41)长度的1/5。