CN104198934A

CN104198934A - 一种高压断路器在线监测方法及设备

Info

Publication number: CN104198934A
Application number: CN201410479013.1A
Authority: CN
Inventors: 冯振保; 吴保军; 许根喜; 曹海斌; 李峰; 张卓云; 彭修灿
Original assignee: SHANGHAI XINYING POWERTECH CO Ltd; State Grid Corp of China SGCC; Jiaozuo Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINYING POWERTECH CO Ltd; State Grid Corp of China SGCC; Jiaozuo Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2014-12-10

Abstract

本发明涉及一种高压断路器在线监测方法及设备，该方法包括以下步骤：100)采集分合闸过程中的相电流，并根据采集到的数据计算分合闸电流；200)根据分合闸电流和高压断路器额定电流得到触头电磨损Q；300)获得分合闸平均速度；400)将获取的分合闸平均速度和触头电磨损上传至监控中心。与现有技术相比，本发明具有监测效果好等优点。

Description

一种高压断路器在线监测方法及设备

技术领域

本发明涉及一种智能电网的在线监测方法，尤其是涉及一种高压断路器在线监测方法及设备。

背景技术

高压断路器数量最多、检修量大、费用高。有关统计表明，变电站维护费用的一半以上是用在高压断路器上，而其中60％又是用于断路器的小修和例行检修上。另外据统计，10％的断路器故障是由于不正确的检修所致，断路器的大修完全解体，既费时间，费用也很高，而且解体和重新装配会引起很多新的缺陷。在目前相对保守的计划检修中，检修缺乏一定的针对性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压断路器在线监测方法及设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压断路器在线监测方法，该方法包括以下步骤：

100)采集分合闸过程中的相电流，并根据采集到的数据计算分合闸电流；

200)根据分合闸电流和高压断路器额定电流得到触头电磨损O；

300)获得分合闸平均速度；

400)将获取的分合闸平均速度和触头电磨损上传至监控中心。

所述步骤100)中的采集周期小于1/6毫秒。

所述触头电磨损Q具体为：

Q = \{\begin{matrix} 1 / [5.1 \times {(Ie / Ic)}^{3}] & 0.12 Ie \leq Ic \leq 0.35 Ie \\ 1 / [20 \times {(Ie / Ic)}^{1.7}] & Ic > 0.35 \end{matrix}

其中：Ic为分合闸电流，Ie为高压断路器额定电流。

所述步骤300)具体包括步骤：

301)获取高压断路器的行程；

302)分合闸过程中，分别采集触头进行至10％行程和90％行程位置所对应的时刻；

303)计算分合闸平均速度。

所述分合闸平均速度为：

v = \frac{L}{| t_{2} - t_{1} |}

其中：v为分合闸平均速度，L为高压断路器的行程，t₁为触头行进至10％行程时的时刻，t₂为触头行进至90％行程时的时刻。

一种高压断路器在线监测设备，该设备包括电流计、距离传感器、控制器、通讯设备和监控中心，所述电流计的输入端与高压断路器的输出端连接，所述距离传感器的输入端与高压断路器的触头连接，所述电流计和距离传感器的输出端分别与控制器连接，所述控制器通过通讯设备与监控中心连接；

所述控制器控制电流计和距离传感器采集分合闸过程中的电流数据和触头行程位置数据，计算出分合闸平均速度和触头电磨损，并将分合闸平均速度和触头电磨损发送至监控中心。

所述控制器包括计时器和用于存储电流和时间数据的存储器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)通过分析分合闸平均速度和触头电磨损可以很好地判断高压断路器是否安全。

2)因为分合闸过程十分短暂，1/6毫秒的采样周期可以保证采样精度。

3)触头在分合闸过程中行进至10％行程和90％行程之间的速度具有代表性。

4)计时器可以保证采样在时间上的准确性。

附图说明

图1为本发明方法的主要流程图；

图2为本发明设备的结构示意图；

其中：1、电流计，2、距离传感器，3、控制器，4、通讯设备，5、监控中心，6、高压断路器，31、计时器，32、存储器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种高压断路器在线监测方法，该方法包括以下步骤：

200)根据分合闸电流和高压断路器额定电流得到触头电磨损Q；

300)获得分合闸平均速度；

400)将获取的分合闸平均速度和触头电磨损上传至监控中心，监控中心可以根据两项参数实时了解高压断路器的安全状况。

步骤100)中的采集周期小于1/6毫秒。

触头电磨损Q具体为：

Q = \{\begin{matrix} 1 / [5.1 \times {(Ie / Ic)}^{3}] & 0.12 Ie \leq Ic \leq 0.35 Ie \\ 1 / [20 \times {(Ie / Ic)}^{1.7}] & Ic > 0.35 \end{matrix}

其中：Ic为分合闸电流，Ie为高压断路器额定电流，其中高压断路器额定电流Ie可以查阅相关用户手册得到。

步骤300)具体包括步骤：

301)获取高压断路器的行程，可以查阅相关用户手册得到；

302)分合闸过程中，分别采集触头进行至10％行程和90％行程位置所对应的时刻：

303)计算分合闸平均速度。

分合闸平均速度为：

v = \frac{L}{| t_{2} - t_{1} |}

一种高压断路器在线监测设备，该设备包括电流计1、距离传感器2、控制器3、通讯设备4和监控中心5，电流计1的输入端与高压断路器6的输出端连接，距离传感器2的输入端与高压断路器6的触头连接，电流计1和距离传感器2的输出端分别与控制器3连接，控制器3通过通讯设备4与监控中心5连接；

控制器2控制电流计1和距离传感器2采集分合闸过程中的电流数据和触头行程位置数据，计算出分合闸平均速度和触头电磨损，并将分合闸平均速度和触头电磨损发送至监控中心5。

控制器3包括计时器31和用于存储电流和时间数据的存储器32。

控制器可以采用MSP430F149单片机，其有两个定时/计数器(TA、TB)，它们都具有捕获功能。分合闸过程中的任一点的位置都可以由TA、TB的数值唯一确定，再结合时间序列，就可以算出速度参量。由于断路器的行程长度是大概已知的(例如LW25-126断路器的行程为145mm-152mm)，这样我们就可以让TA、TB捕获行程的10％、90％和100％位置由他们计算分、合闸平均速度。

Claims

1.一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

300)获得分合闸平均速度；

400)将获取的分合闸平均速度和触头电磨损上传至监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，所述步骤100)中的采集周期小于1/6毫秒。

3.根据权利要求1所述的一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，所述触头电磨损O具体为：

Q = \{\begin{matrix} 1 / [5.1 \times {(Ie / Ic)}^{3}] & 0.12 Ie \leq Ic \leq 0.35 Ie \\ 1 / [20 \times {(Ie / Ic)}^{1.7}] & Ic > 0.35 \end{matrix}

其中：Ic为分合闸电流，Ie为高压断路器额定电流。

4.根据权利要求1所述的一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，所述步骤300)具体包括步骤：

301)获取高压断路器的行程；

303)计算分合闸平均速度。

5.根据权利要求4所述的一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，所述分合闸平均速度为：

v = \frac{L}{| t_{2} - t_{1} |}

6.一种实现如权利要求1所述的高压断路器在线监测方法的设备，其特征在于，该设备包括电流计、距离传感器、控制器、通讯设备和监控中心，所述电流计的输入端与高压断路器的输出端连接，所述距离传感器的输入端与高压断路器的触头连接，所述电流计和距离传感器的输出端分别与控制器连接，所述控制器通过通讯设备与监控中心连接；

7.根据权利要求6所述的一种高压断路器在线监测设备，其特征在于，所述控制器包括计时器和用于存储电流和时间数据的存储器。