CN109143057B - Gis设备刀闸振动在线修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种GIS设备刀闸振动在线修复系统，包括支承架、可活动地设置在支承架内的平衡板、设于支承架和平衡板间的弹簧、设于支承架上的2个气囊球以及吸合组件和电路装置；吸合组件包括磁铁、铁板、绝缘板和固定件；电路组件包括微型电路板、微型电机、振动加速度传感器、GIS设备电路检测模块和远程控制中心服务器；微型电路板和微型电机均设在支撑架内；微型电路板上设有主控制器、电机驱动控制执行模块、无线收发模块和电源模块；微型电机配设有与平衡板动配合的传动凸轮。本发明结构简单、成本不高、实施方便且使用时能够有效监测GIS设备的刀闸闭合状态且在出现刀闸闭合不到位、过位以及触点松动问题时能够自动进行修复。
Description
本发明专利申请是申请号为201610608577.X、申请日为2016年7月28日、发明创造名称为“GIS设备刀闸的振动在线修复系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电力设备领域，具体涉及一种GIS设备刀闸的振动在线修复系统。
背景技术
随着城市和农村电网改造的进行及变电站自动化技术的推广，依托相关自动化系统的无人值班变电站越来越多，变电站内绝大多数设备的监测和动作均能自动完成；然而，变电站内GIS设备（ GIS设备：Gas Insulated Switchgear设备，指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”）中十分重要且数量最多的隔离开关触点的状态实时监测及自动修复至今没有实现；由于设备制造、环境污染、地基变形、长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因，隔离开关在闭合时存在闭合不到位、过位以及触点松动等问题，如不及时发现和修复，则易倒致GIS设备发生故障，带来停电时间长、检修费用高、事故影响大、经济损失严重等后果。目前通行的做法依然靠运维人员在变电站现场观察GIS设备隔离开关分合闸前后电气连接导通情况来判断其工作状态是否正常，并在上报供电部门调控中心后再进行下一步修复操作；此种状况与变电站减人及无人化的发展要求极不相符。而且，由于GIS设备的隔离开关众多，位置各异，单靠人工巡检，不仅工作效率低下，有些部位的隔离开关的啮合状态甚至难以人工观察，因而不易发现事故隐患，容易导致事故发生。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构简单、成本不高、实施方便且使用时能够有效监测变电站GIS设备的刀闸闭合状态且在出现刀闸闭合不到位、过位以及触点松动问题时能够自动进行修复的GIS设备刀闸振动在线修复系统。
本发明的技术方案是：本发明的GIS设备刀闸振动在线修复系统，其结构特点是：包括支承架、平衡板、弹簧、气囊球、吸合组件和电路装置；
上述的平衡板可活动地设置在支承架内；弹簧设置在支承架和平衡板之间；气囊球设有2个，2个气囊球相对设置固定安装在支承架上；
吸合组件包括磁铁、铁板、绝缘板和固定件；磁铁嵌入式固定设置在上述平衡板的上端中部；铁板固定设置在绝缘板的下端面上；
电路组件包括微型电路板、微型电机、振动加速度传感器、GIS设备电路检测模块和远程控制中心服务器；
微型电路板和微型电机均分别嵌入式固定设置在支承架内；微型电路板上设有主控制器、电机驱动控制执行模块、无线收发模块和电源模块；微型电机的电机轴的外侧设有传动凸轮；传动凸轮与上述的平衡板动配合；
主控制器分别与振动加速度传感器和GIS设备电路检测模块电连接；主控制器通过无线收发模块与远程控制中心服务器通信；电机驱动控制执行模块与主控制器电连接；微型电机与电机驱动控制执行模块电连接；电源模块为微型电路板上各模块提供工作电源；
使用时，支承架固定安装在GIS设备的刀闸座上；吸合组件的绝缘板通过固定件安装在GIS设备的刀闸的下端面上，且使得铁板与磁铁的位置相配合；电路组件的振动加速度传感器和GIS设备电路检测模块均设置在GIS设备上；
上述的支承架为绝缘材质的一体件；支承架包括底板、侧板和顶板；底板为水平设置的方形板体件；侧板为垂直设置的方形板体件；侧板的宽度与底板的宽度相同；侧板的中下部设有2个纵向设置且左右向贯通的槽孔，2个槽孔分前后平行设置；侧板设有结构相同的2块，2块侧板在底板的左右两侧分别各设置1块，且2块侧板分别由其下端的内侧面与底板的左右两端的外侧面垂直一体连接；顶板为长方形的板体件，顶板设有结构相同的2块，2块顶板在2块侧板的上端分别各设置1块；2块顶板分别由其后部内侧的下端面与2块侧板的上端面一体连接，且顶板的内侧面与侧板的内侧面位于同一铅垂面上；顶板的中前部向前突出于侧板的前端面；顶板的外端向外突出于侧板的外侧面；
使用时，支承架通过其顶板向前突出的中前部固定安装在GIS设备的刀闸座上；
上述的2个气囊球在上述的支承架的2块侧板的上部内侧面上分别固定设置1个；
上述的支承架的2块侧板之间的间距大于GIS设备刀闸的左右向厚度；
上述的吸合组件的固定件为强力双面胶；
上述的电路组件的振动加速度传感器为三轴全方向振动加速度传感器。
进一步的方案是：上述的平衡板包括主板体和4个滑块；主板体为方形的板体件，主板体的左右向的尺寸与上述支承架的2块侧板之间的间距相适应；4个滑块在主板体的左右两侧分前后各固定设置2个；平衡板的左右两侧各2个滑块插接在支承架的2块侧板的各2个槽孔内并向外侧突出；上述的电路组件的微型电机设有4台，4台微型电机在支承架的2块侧板上分别嵌入式固定设置2台；4台微型电机的电机轴的外侧分别固定设置1个传动凸轮，4个传动凸轮相应地与平衡板的4个滑块的外侧部位动配合。
进一步的方案是：上述的弹簧设有2个；2个弹簧设于上述的支承架的底板和上述的平衡板之间，且弹簧的上端与平衡板2的下端面相抵；弹簧的下端与支承架的底板的上端面相抵。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的GIS设备刀闸振动在线修复系统，其结构相对简单，成本不高，实施方便，易于在供电系统推广。（2）本发明的GIS设备刀闸的振动在线修复系统，其在使用时能够有效监测变电站GIS设备的刀闸闭合状态且在出现刀闸闭合不到位、过位以及触点松动问题时，能够相应地自动进行修复调节，从而能够有效防止GIS设备因刀闸闭合不到位、过位以及触点松动造成的事故发生。（3）本发明的GIS设备刀闸的振动在线修复系统，填补了现有技术中变电站内GIS设备刀闸的状态实时监测及出现问题时自动修复的技术空白，能提高变电站自动化水平，符合变电站减人及无人化的发展方向。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，图中还示意性地显示了本发明与GIS设备刀闸的位置配合关系；
图2为本发明的电路装置的示意框图；
图3为本发明使用时在刀闸座上的安装示意图。
上述附图中的附图标记如下：
支承架1，底板11，侧板12，槽孔12-1，顶板13，
平衡板2，主板体21，滑块22，
弹簧3，
气囊球4，
吸合组件5，磁铁51，
电路组件6，传动凸轮61；
刀闸101，
刀闸座102。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1和图2，本实施例的GIS设备刀闸振动在线修复系统，其主要由支承架1、平衡板2、弹簧3、气囊球4、吸合组件5和电路装置6组成。
支承架1为绝缘材质的一体件，支承架1主要由底板11、侧板12和顶板13一体组成；底板11为水平设置的方形板体件；侧板12为垂直设置的方形板体件；侧板12的宽度与底板11的宽度相同；侧板12的中下部设有2个纵向设置且左右向贯通的槽孔12-1，2个槽孔12-1分前后平行设置；侧板12设有结构相同的2块，2块侧板12在底板11的左右两侧分别各设置1块，且2块侧板12分别由其下端的内侧面与底板11的左右两端的外侧面垂直一体连接；2块侧板12之间的间距大于刀闸101的左右向厚度；顶板13为长方形的板体件，顶板13设有结构相同的2块，2块顶板13在2块侧板12的上端分别各设置1块；2块顶板13分别由其后部内侧的下端面与2块侧板12的上端面一体连接，且顶板13的内侧面与侧板12的内侧面位于同一铅垂面上；顶板13的中前部向前突出于侧板12的前端面；顶板13的外端向外突出于侧板12的外侧面。
平衡板2由主板体21和4个滑块22组成；主板体21为方形的板体件，主板体21的左右向的尺寸与2块侧板12之间的间距相适应；4个滑块22在主板体21的左右两侧分前后各固定设置2个；平衡板2 的左右两侧各2个滑块22插接在2块侧板12的各2个槽孔12-1内并向外侧突出，使得平衡板2可依托2块侧板12的各2个槽孔12-1上向活动。
弹簧3设有1个以上，本实施例中优选设置2个；弹簧3设于底板11和平衡板2之间，且弹簧3的上端与平衡板2相抵；弹簧3的下端与底板11的上端面相抵。
气囊球4设有2个，2个气囊球4在2块侧板12的上部内侧面上分别固定设置1个。
吸合组件5包括磁铁51、铁板、绝缘板和固定件（附图中未画出）；磁铁51嵌入式固定设置在平衡板2的上端中部；铁板固定设置在绝缘板的下端面上，使用时，绝缘板通过固定件安装在刀闸101的下端面上，且使得铁板与磁铁51的位置相配合。本实施例中，固定件优选采用强力双面胶。
参见图2，电路组件6包括微型电路板、微型电机、振动加速度传感器、GIS设备电路检测模块和远程控制中心服务器。
微型电路板嵌入式固定设置在支承架1内；微型电路板上设有主控制器、电机驱动控制执行模块、无线收发模块和电源模块；微型电机设有4台，4台微型电机在2块侧板12上分别嵌入式固定设置2台；4台微型电机的电机轴的外侧分别固定设置1个传动凸轮61，4个传动凸轮61与平衡板2的4个滑块22的外侧部位动配合；振动加速度传感器设置在GIS设备上，使用时用于检测刀闸101与刀闸座102的闭合状态；本实施例中，振动加速度传感器优选采用三轴全方向振动加速度传感器；GIS设备电路检测模块设置在GIS设备上，用于检测GIS设备的电路是否发生故障。
主控制器分别与振动加速度传感器和GIS设备电路检测模块信号电连接；主控制器通过无线收发模块与远程控制中心服务器通信；电机驱动控制执行模块接受主控制器的控制指令对4台微型电机进行启/停控制；电源模块为微型电路板上各模块提供工作电源。
参见图3，本实施例的GIS设备刀闸的振动在线修复系统，其在使用时，将支承架1通过其顶板13向前突出的中前部固定安装在刀闸座102上，且使得刀闸101从上向下与刀闸座102啮合导电的过程中刀闸101从支承架1的2块侧板12间通过。其工作原理和过程简述如下：
本实施例的GIS设备刀闸的振动在线修复系统，其在使用时，电路装置6的振动加速度传感器实时检测刀闸101与刀闸座102的闭合状态并将检测到的信息发送给主控制器；GIS设备电路检测模块实时检测GIS设备的电路是否发生故障，若检测到发生故障则将检测到的故障信息发送给主控制器；主控制器对接收的信号进行处理并判断刀闸101与刀闸座102的合位是否发生过位情况；同时，主控制器通过无线收发模块将检测状态实时发送给远程控制中心服务器，从而使得后台工作人员能够对GIS设备的刀闸101与刀闸座102的合位情况进行远程实时监测，后台监控人员若认为需要对过位的刀闸101进行修复，可通过远程控制中心服务器经由无线收发模块发送修复指令给主控制器对过位的刀闸101进行调整修复；主控制器接到修复指令后，通过电机驱动控制执行模块使得4台微型电机动作，4台微型电机的电机轴外侧上的传动凸轮61随电机轴旋转，使得传动凸轮61由正常情况下压制平衡板2的滑块22状态，变成与平衡板2的滑块22脱离状态；平衡板2的主板体21由于弹簧3的弹力作用向上运动，推动刀闸101向上移动，对刀闸101过位进行修复；支承架1的侧板12上纵向设置的槽孔12-1对平衡板2向上的最大行程进行限位；当主控制器根据接收的振动加速度传感器实时检测信号判定刀闸101位置修复到位时，主控制器通过电机驱动控制执行模块使得4台微型电机反向动作，微型电机克服弹簧3的弹力和吸合组件的磁吸力，使得传动凸轮61重新恢复到压制平衡板2的滑块22的正常状态，平衡板2与刀闸101脱离接触。
若刀闸101与刀闸座102的合位不到位时，设在平衡板2上端中部的吸合组件5的磁铁51与设在刀闸101下端面上的铁板相吸，通过磁吸力使得刀闸101进一步与刀闸座102啮合到位，实现刀闸101不到位时的自动修复。
若刀闸101与刀闸座102啮合过程中若出现接触不良现象时，由于2块侧板12的上部内侧面上分别设有1个气囊球4；2个气囊球4从左右两侧向中间挤压刀闸101，从而保证刀闸101位于刀闸座102的中间，使得刀闸101与刀闸座102充分接触，从而能够有效避免刀闸101与刀闸座102接触不良现象。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。
Claims (1)
1.一种GIS设备刀闸振动在线修复系统，其特征在于：包括支承架、平衡板、弹簧、气囊球、吸合组件和电路装置；
所述的平衡板可上下活动地设置在支承架内；弹簧设置在支承架和平衡板之间；气囊球设有2个，2个气囊球相对设置固定安装在支承架上；
吸合组件包括磁铁、铁板、绝缘板和固定件；磁铁嵌入式固定设置在所述平衡板的上端中部；铁板固定设置在绝缘板的下端面上；
电路组件包括微型电路板、微型电机、振动加速度传感器、GIS设备电路检测模块和远程控制中心服务器；
微型电路板和微型电机均分别嵌入式固定设置在支承架内；微型电路板上设有主控制器、电机驱动控制执行模块、无线收发模块和电源模块；微型电机的电机轴的外侧设有传动凸轮；传动凸轮与所述的平衡板动配合；
主控制器分别与振动加速度传感器和GIS设备电路检测模块电连接；主控制器通过无线收发模块与远程控制中心服务器通信；电机驱动控制执行模块与主控制器电连接；微型电机与电机驱动控制执行模块电连接；电源模块为微型电路板上各模块提供工作电源；
使用时，支承架固定安装在GIS设备的刀闸座上；吸合组件的绝缘板通过固定件安装在GIS设备的刀闸的下端面上，且使得铁板与磁铁的位置相配合；电路组件的振动加速度传感器和GIS设备电路检测模块均设置在GIS设备上；
所述的支承架为绝缘材质的一体件；支承架包括底板、侧板和顶板；底板为水平设置的方形板体件；侧板为垂直设置的方形板体件；侧板的宽度与底板的宽度相同；侧板的中下部设有2个左右向贯通且槽孔方向纵向延伸的槽孔，2个槽孔分前后平行设置；侧板设有结构相同的2块，2块侧板在底板的左右两侧分别各设置1块，且2块侧板分别由其下端的内侧面与底板的左右两端的外侧面垂直一体连接；顶板为长方形的板体件，顶板设有结构相同的2块，2块顶板在2块侧板的上端分别各设置1块；2块顶板分别由其后部内侧的下端面与2块侧板的上端面一体连接，且顶板的内侧面与侧板的内侧面位于同一铅垂面上；顶板的中前部向前突出于侧板的前端面；顶板的外端向外突出于侧板的外侧面；
使用时，支承架通过其顶板向前突出的中前部固定安装在GIS设备的刀闸座上；
所述的2个气囊球在所述的支承架的2块侧板的上部内侧面上分别固定设置1个；所述的支承架的2块侧板之间的间距大于GIS设备刀闸的左右向厚度；
所述的吸合组件的固定件为强力双面胶；
所述的电路组件的振动加速度传感器为三轴全方向振动加速度传感器。
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