CN110806310A - 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 - Google Patents
高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110806310A CN110806310A CN201910924337.4A CN201910924337A CN110806310A CN 110806310 A CN110806310 A CN 110806310A CN 201910924337 A CN201910924337 A CN 201910924337A CN 110806310 A CN110806310 A CN 110806310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- time curve
- operating mechanism
- isolating switch
- drawn during
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
Abstract
本发明涉及监测领域，尤其涉及高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置，包括：S1：通过电流互感器采集电机工作电流，绘制电流‑时间曲线，判断操作机构是否存在故障及故障类型；S2：通过角位移传感器采集电机角位移，绘制角位移‑时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流‑时间曲线判断故障位置；S4：根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。本发明具备以下有益效果：根据电机工作时的电流以及电机的旋转角度间接对高压隔离开关操作机构的机械特性实现在线监测；利用两种方法相结合的验证方式进行故障的判断，提高了在线监测的可靠性，防止误判。
Description
技术领域
本发明涉及监测领域，尤其涉及高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置。
背景技术
在电力网络中，高压隔离开关的作用是为了检修维护工作时，将带电运行的电气设备与停电检修或处于备用的设备隔离开来，这样就要求隔离开关必须有足够的开断隔离距离。
户外敞开式隔离开关可通过肉眼观察到隔离开关动作状态，但隔离开关是利用SF6气体将其封闭在绝缘筒内的，不能直接观测到动静触头的分合到位情况的，只能通过机构箱上的位置指针、汇控柜内的分合闸灯和后台位置来间接判定刀闸的动作状态。
传动轴套破裂、连杆材质不良导致断轴、到位行程开关位置不正，将导致机构分合不到位、动静触头开距不足、位置判定失效等故障，此类故障如果发现不及时将造成“带负荷拉刀闸”、“带地刀送电”等恶性事故事件，严重危害到电网和人身安全。
现阶段对于此类缺陷的反措手段多数是对高压隔离开关连杆进行划线，但存在以下几点不足：部分厂家的机构连杆在机构箱内部，无法划线；由于采取划线方式，不仅工作量大，而且大量倒闸操作还存在安全隐患；标识线的观测手段严重不足，高压隔离开关结构紧凑，观测存在盲区，夜间难以观测；传动轴和动触头连接若脱扣，划线标识无法起到作用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置。
高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，包括：
S1：通过电流互感器采集电机工作电流，绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；
S2：通过角位移传感器采集电机角位移，绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；
S3：根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
优选的，所述通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型包括：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
优选的，所述通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置包括：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
优选的，所述根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果包括：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，包括：
穿过电机工作电源的任意一电源线的电流互感器，用于采集电机工作电流；
固定在电机输出轴上，随电机主轴一起转动的角位移传感器，用于采集电机角位移；
与电流互感器和角位移传感器连接的微处理器单元，用于绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；根据电流-时间曲线和角位移-时间曲线对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
优选的，所述通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型包括：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
优选的，所述通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置包括：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
优选的，所述根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果包括：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
优选的，还包括：
与电流互感器连接的信号高速采集电路，用于电流信号的高速采集。
优选的，还包括：
一端与微处理器单元连接，另一端与后台数据管理中心相通讯的通讯单元。
本发明具备以下有益效果：
1.通过电流采集电路对电流信号采集；通过角位移传感器测量电机的旋转角度，根据电机工作时的电流以及电机的旋转角度对高压隔离开关操作机构的机械特性实现在线监测；
2.本发明提出利用两种方法相结合的验证方式进行故障的判断，提高了监测的可靠性，防止误判。
附图说明
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。
图1是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法的流程图；
图2是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法中步骤S1的流程图；
图3是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法中步骤S2的流程图；
图4是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法中步骤S3的流程图；
图5是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置的结构示意图；
图6是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置中信号高速采集电路的结构示意图；
图7是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置中通讯单元的结构示意图；
图8是本发明一实施例一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置中后台数据管理中心的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本实施例的基本思想是通过电流采集电路对电流信号采集；通过角位移传感器测量电机的旋转角度，根据电机工作时的电流以及电机的旋转角度对高压隔离开关操作机构的机械特性实现在线监测。
基于上述思想，本发明一实施例提出一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，如图1所示，包括：
S1：通过电流互感器采集电机工作电流，绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；
S2：通过角位移传感器采集电机角位移，绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；
S3：根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
高压隔离开关一般采用交流220V电机通过连杆驱动操作结构，而连杆操作机构扭矩大小可由驱动电机扭矩反映出来，电机扭矩大小又与电机工作电流存在一定的对应关系。以异步电动机为例：
其中：T为电机电机转矩；KT为比例系数；φm为气隙磁通；I为电机电流。
当电机扭矩T增大时，根据公式可以看出电流I也随之增加，因此通过操作机构驱动电机电流大小，可以间接地反映出操作机构连杆受力状况。通常隔离开关操作机构驱动电机线圈额定电流为1-2A，而驱动电机带载时瞬间启动电流较大，为此采用20A:1A电流互感器对驱动电机线圈电流进行采集，获得电流值，并绘制电流-时间曲线，根据电流-时间曲线可以判断出GIS高压隔离开关操作机构是否存在卡涩、隔离开关操作机构断杆及隔离开关刀口合闸不到位等故障。
如图2所示，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型的方法为：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
当监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线时，则说明操作机构的扭矩大于标准的扭矩，因此可以判断隔离开关操作机构存在卡涩现象。
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
当监测时绘制的电流-时间曲线消失时，则说明电流互感器无法采集到流经电机线圈的电流，因此可以判断电机线圈出现断线现象。
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
当监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值时，即操作机构的扭矩大于设定值，一种情况是在该点存在卡涩，还有一种情况是机构断杆卡死导致电流变大。
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
当监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值时，则说明操作机构的扭矩变小，当操作机构存在断杆现象而空转时，其连杆运行阻力变小。
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
类比于人脸识别要对人脸特征进行提取，声纹识别要对声音特征进行提取，电流指纹识别是对电流特征进行提取。针对电流频谱、波形等多个特征进行采集分析，结合电流-时间曲线及+5％的包络线的电流特征数据，对于隔离开关操作机构运行初期电流-时间曲线的包络线可以小些，例如+2-3％，对于运行后期电流-时间曲线的包络线可以大些，例如+3-5％，可以识别出与标准的电流-时间曲线的区别点以及偏离值。
隔离开关操作机构通常是旋转运动，而旋转角度和位置与驱动电机旋转角度和位置是一一对应，通过操作机构驱动电机的旋转角度可以获得间接获得隔离开关位置状态。为此通过将角位移传感器固定在驱动电机的转轴上，利用角位移传感器就可以间接获得操作机构的旋转角度和位置，通过角位移传感器采集的数据可准确地判断出隔离开关所处位置是隔离位、接地位还是中间位。当操作机构的旋转角度与投运时旋转角度的标定值相比较超出设定的阈值，则说明该旋转角度对应的位置出现故障。
如图3所示，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置的方法为：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
在隔离开关的电机正常工作时，其监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线是基本相同的。当监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足。在隔离开关的电机正常工作时，其工作电流不会出现突变点，若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，则说明在该位置出现故障。由于测量电流-时间曲线和角位移-时间曲线时采集控制由隔离开关三工位控制信号进行同步控制，保证驱动电机电流和电机旋转角度采集的同步性，因此只需要根据时间点就可以在角位移-时间曲线上找到对应的角位移，从而确定对应的故障位置。
如图4所示，根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果的方法为：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
为了提高监测的安全性，防止误判，本发明提出利用两种方法相结合的验证方式进行位置信息判断。一种方法是根据电流-时间曲线判断隔离开关操作机构是否故障，另外一种根据角度和时间判断操作机构是否故障，只有二者判断结果一致，即确认位置信息监测完全正确，若二者结果不一致，需要重新研判或到现场检查。
基于上述提出的一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，本实施例提出一种高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，如图5所示，包括：穿过电机工作电源的任意一电源线的电流互感器，用于采集电机工作电流；固定在电机输出轴上，随电机主轴一起转动的角位移传感器，用于采集电机角位移；与电流互感器和角位移传感器连接的微处理器单元，用于绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；根据电流-时间曲线和角位移-时间曲线对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
在采集电机工作电流之后，将交流电流信号转换为直流电压信号，送到微处理器单元进行驱动机构电机电流数据采集，绘制电流-时间曲线，所述通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型的方法为：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
在采集电机角位移之后，采用桥式电路将电阻信号转换为电压信号，送到微处理器单元进行驱动机构电机角度数据采集，绘制角位移-时间曲线。通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置的方法为：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
在本实施例中，根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果包括：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
在一实施例中，如图6所示，本装置还包括：与电流互感器连接的信号高速采集电路，用于电流信号的高速采集，电流互感器采用开口式交流电流互感器便于安装。
信号高速采集电路采用AD9226模数转换芯片，AD9226模数转换芯片采用并口通信方式，采样速度快，工作性能稳定，抗干扰能力强，可以应用在干扰较为严重的高压电场领域。
高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置还可以统计隔离开关的剩余机械寿命，通过统计分合闸操作的次数，根据统计的分合闸动作次数获取隔离开关的机械寿命，通过绘制出柱状图的方式直观地展示出隔离开关操作机构剩余寿命多少，当剩余寿命低于10％时发出告警信号，进行主动提示。
在一实施例中，如图7所示，本装置还包括：一端与微处理器单元连接，另一端与后台数据管理中心相通讯的通讯单元，实现数据的远程传输，满足国网提出的泛在电力物联网的技术需求。
如图8所示，后台数据管理中心包括用户登录模块、通信自检模块、实时数据查询模块、历史数据查询模块、导出EXCEL模块、实时曲线与历史曲线查询模块、系统数据库备份与维护模块、用户注册模块、用户登录信息的增加、删除、修改模块、用户退出模块。用户登录模块设计了两种权限方式登录系统，分别是普通用户登录和管理员登录，为了对密码进行有效保护采用了MD5加密算法对密码进行加密处理；通信自检模块是确保上下位机在开机时能够保持正常通讯；实时数据查询模块主要查询隔离开关机号、三工位工作状态(接地位、隔离位、中间位)、系统设定电流值、当前运行最大电流值、运行状态、时间；历史数据查询模块用户可自定义时间和机号来查询隔离开关运行相关数据；导出EXCEL模块可以将历史查询模块里面的数据导出生成EXCEL报表，方便工作人员日常工作；实时曲线与历史曲线查询模块可以查看隔离开关驱动电机工作过程中完整的电流曲线图并且和首次投运或者维修后运行保存在数据库中的曲线图做对比，判断隔离开关断杆、卡涩相关类型故障；数据库备份与恢复模块主要是对GIS高压隔离开关数据管理系统数据信息进行备份和还原操作。
由于上传到后台数据管理中心的数据量较大，一次完整的通信共包含有1301个字节数据，而Modbus协议一次所能传送的最大字节数是256字节，故分6次对数据进行发送。整个数据接收过程分为4个部分：请求报文指令、CRC校验、数据完整性判断、通信协议部分。系统发送请求报文后，正常接收返回应答报文，如果没有正常返回应答报文则重新发送请求报文指令直到正常接收到应答报文。后台数据管理中心收到应答报文以后首先对报文数据进行CRC校验，以确保数据的正确性，如果CRC校验错误则重新发送请求报文指令请求数据，CRC校验正确后对缓存区中的数据进行完整性判断，数据完整则对数据按照协议进行处理并显示，数据不完整则重新发送请求报文指令。为了确保系统所接收数据的完整性，使用缓存机制完成。首先通过定义一个成员变量List<byte>buffer＝new List<byte>(4096)；用来存放所有的数据，在接收函数里，通过AddRange方法不断地将接收到的数据加入到buffer中，并同时对buffer中的数据进行检验，如果达到一定的长度并且校验结果正确(校验方法在发送方和接收方一致)，再进行处理。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，其特征在于，包括：
S1：通过电流互感器采集电机工作电流，绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；
S2：通过角位移传感器采集电机角位移，绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；
S3：根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
2.根据权利要求1所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，其特征在于，所述通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型包括：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
3.根据权利要求1所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，其特征在于，所述通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置包括：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
4.根据权利要求1所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法，其特征在于，所述根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果包括：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
5.高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，包括：
穿过电机工作电源的任意一电源线的电流互感器，用于采集电机工作电流；
固定在电机输出轴上，随电机主轴一起转动的角位移传感器，用于采集电机角位移；
与电流互感器和角位移传感器连接的微处理器单元，用于绘制电流-时间曲线，通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型；绘制角位移-时间曲线，通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置；根据电流-时间曲线和角位移-时间曲线对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果。
6.根据权利要求5所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，所述通过电流指纹识别技术比对监测时绘制的电流-时间曲线与标准的电流-时间曲线，从而判断操作机构是否存在故障及故障类型包括：
S11：若监测时绘制的电流-时间曲线偏离且高于标准的电流-时间曲线，则说明隔离开关操作机构存在卡涩现象；
S12：若监测时绘制的电流-时间曲线消失，则说明隔离开关操作机构的电机线圈出现断线现象；
S13：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流大于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在卡涩或机构断杆卡死现象；
S14：若监测时绘制的电流-时间曲线某点电流小于设定值，则说明隔离开关操作机构在该点处存在机构断杆现象，连杆运行阻力变小；
S15：若监测时绘制的电流-时间曲线电流出现波动，则说明隔离开关操作机构驱动电机电源电能质量较差或者是操作机构出现松动或传动轴套出现破裂的现象；
S16：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流没有变化，则说明隔离开关动触头与静触头刀口偏离，出现隔离开关机构分合不到位的现象；
S17：若监测时绘制的电流-时间曲线电流进入刀口部分，电流增加部分变短，说明则隔离开关动触头与静触头刀口接触面积减小，出现隔离开关接触不良的现象。
7.根据权利要求5所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，所述通过比对监测时绘制的角位移-时间曲线与标准的角位移-时间曲线，判断操作机构是否存在故障；并结合监测时绘制的电流-时间曲线判断故障位置包括：
S21：若监测时绘制的角位移-时间曲线偏离标准的角位移-时间曲线，则说明隔离开关操作机构没有运行到位或说明隔离开关动静触头开距不足；
S22：若监测时绘制的电流-时间曲线在某个时间点出现电流突变点，根据该时间点的角位移-时间曲线对应的电流-时间曲线上的电流突变点找到对应的故障位置。
8.根据权利要求5所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，所述根据步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果，得到对操作机构的最终判断结果包括：
S31：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果完全相同，则对操作机构的最终判断结果为存在故障；
S32：若步骤S1和S2对操作机构的初步判断结果不完全相同，则对操作机构的最终判断结果为不存在故障。
9.根据权利要求5所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，还包括：
与电流互感器连接的信号高速采集电路，用于电流信号的高速采集。
10.根据权利要求5所述的高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置，其特征在于，还包括：
一端与微处理器单元连接，另一端与后台数据管理中心相通讯的通讯单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910924337.4A CN110806310B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910924337.4A CN110806310B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110806310A true CN110806310A (zh) | 2020-02-18 |
| CN110806310B CN110806310B (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=69487809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910924337.4A Active CN110806310B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110806310B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112213577A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-12 | 长园共创电力安全技术股份有限公司 | 电气操作的检测方法、装置、电脑钥匙及存储介质 |
| CN112557895A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-26 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种基于多特征量的gis隔离开关故障诊断方法 |
| CN112710951A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-27 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种gis隔离开关状态确定系统 |
| CN113484741A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-10-08 | 国网浙江海盐县供电有限公司 | 一种gis隔离开关工作状态监测装置及方法 |
| CN113533841A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-10-22 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 一种高压隔离开关驱动电机功率非侵入式检测方法 |
| CN113933567A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种gis隔离开关分合状态在线监测系统 |
| CN114295975A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 国网河南省电力公司商丘供电公司 | 一种高压开关设备故障在线监测装置及其监测方法 |
| CN116702679A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-05 | 深圳新成思达教育科技有限公司 | 一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682536A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-22 | Meidensha Corp | 遮断器の合成試験方法及び回路 |
| US5812352A (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-22 | Rokey Corporation | Circuit breaker tester |
| JP2004101433A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ブレーカのｒｒｏ計測方法 |
| CN107515108A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-26 | 国网江苏省电力公司南京供电公司 | 高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置及其监测方法 |
| CN207301275U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-05-01 | 国网河南省电力公司南阳供电公司 | 一种电气隔离开关性能测试装置 |
| CN207636722U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-20 | 国网北京市电力公司 | 高压隔离开关机械状态监测系统 |
| CN109143060A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-04 | 西安超鹏智能科技有限公司 | 一种隔离开关位置状态监测系统及其监测方法 |
| CN109186988A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-11 | 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 | 一种用于高压隔离开关的机械参数综合测试系统及其测定方法 |
| CN209014698U (zh) * | 2018-10-22 | 2019-06-21 | 西安超鹏智能科技有限公司 | 一种隔离开关位置状态监测系统 |
| CN110045276A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-23 | 国网上海市电力公司 | 一种gis设备中隔离开关负载特性检测系统 |
| CN209167495U (zh) * | 2018-11-01 | 2019-07-26 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 | 一种隔离开关运行状态的评估装置 |
| CN110174613A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-27 | 国网西藏电力有限公司拉萨供电公司 | 一种隔离开关的状态监测装置及方法 |
-
2019
- 2019-09-27 CN CN201910924337.4A patent/CN110806310B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682536A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-22 | Meidensha Corp | 遮断器の合成試験方法及び回路 |
| US5812352A (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-22 | Rokey Corporation | Circuit breaker tester |
| JP2004101433A (ja) * | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ブレーカのｒｒｏ計測方法 |
| CN107515108A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-26 | 国网江苏省电力公司南京供电公司 | 高压隔离开关操作机构的机械特性监测装置及其监测方法 |
| CN207301275U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-05-01 | 国网河南省电力公司南阳供电公司 | 一种电气隔离开关性能测试装置 |
| CN207636722U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-20 | 国网北京市电力公司 | 高压隔离开关机械状态监测系统 |
| CN109186988A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-01-11 | 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 | 一种用于高压隔离开关的机械参数综合测试系统及其测定方法 |
| CN109143060A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-04 | 西安超鹏智能科技有限公司 | 一种隔离开关位置状态监测系统及其监测方法 |
| CN209014698U (zh) * | 2018-10-22 | 2019-06-21 | 西安超鹏智能科技有限公司 | 一种隔离开关位置状态监测系统 |
| CN209167495U (zh) * | 2018-11-01 | 2019-07-26 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 | 一种隔离开关运行状态的评估装置 |
| CN110045276A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-23 | 国网上海市电力公司 | 一种gis设备中隔离开关负载特性检测系统 |
| CN110174613A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-27 | 国网西藏电力有限公司拉萨供电公司 | 一种隔离开关的状态监测装置及方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112213577A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-12 | 长园共创电力安全技术股份有限公司 | 电气操作的检测方法、装置、电脑钥匙及存储介质 |
| CN112557895A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-26 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种基于多特征量的gis隔离开关故障诊断方法 |
| CN112710951A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-27 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种gis隔离开关状态确定系统 |
| CN112557895B (zh) * | 2020-12-16 | 2023-12-22 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种基于多特征量的gis隔离开关故障诊断方法 |
| CN112710951B (zh) * | 2020-12-16 | 2024-03-12 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种gis隔离开关状态确定系统 |
| CN113533841A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-10-22 | 云南电网有限责任公司红河供电局 | 一种高压隔离开关驱动电机功率非侵入式检测方法 |
| CN113484741A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-10-08 | 国网浙江海盐县供电有限公司 | 一种gis隔离开关工作状态监测装置及方法 |
| CN113933567A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种gis隔离开关分合状态在线监测系统 |
| CN114295975A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 国网河南省电力公司商丘供电公司 | 一种高压开关设备故障在线监测装置及其监测方法 |
| CN116702679A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-05 | 深圳新成思达教育科技有限公司 | 一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法 |
| CN116702679B (zh) * | 2023-08-02 | 2024-02-13 | 深圳新成思达教育科技有限公司 | 一种隔离开关操动机构控制回路模拟系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110806310B (zh) | 2022-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110806310B (zh) | 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测方法及装置 | |
| CN203084097U (zh) | 一种氧化锌避雷器状态在线监测装置 | |
| CN109633384A (zh) | 一种智能型绝缘线路防雷在线监测装置及方法 | |
| CN106291219A (zh) | 单相接地/pt断线故障自动判别报警装置及方法 | |
| CN103063974A (zh) | 一种配电变压器匝间短路的在线监测方法及装置 | |
| CN107045706B (zh) | 智能变电站二次安全措施操作票自动生成方法 | |
| CN103234576A (zh) | 一种用于智能变电站中电力设备的状态监测系统 | |
| CN204241594U (zh) | 一种用于配电变压器运行工况的实时监测系统 | |
| WO2021043041A1 (zh) | 一种现场在线校验气体密度继电器用的接点信号采集电路 | |
| CN111308386A (zh) | 一种漏电检测系统及检测方法 | |
| CN202305704U (zh) | 一种氧化锌避雷器运行状态监测装置 | |
| CN109980602A (zh) | 一种基于压力特征的变压器数字式自适应保护装置及方法 | |
| CN107340468A (zh) | 一种高压隔离开关检测系统 | |
| CN209561923U (zh) | 一种智能型铁路弱电系统电源防雷配电装置 | |
| CN113721569A (zh) | 一种分散控制系统攻击入侵检测装置及其方法 | |
| CN211085641U (zh) | 高压隔离开关操作机构机械特性在线监测装置 | |
| CN103197169A (zh) | 避雷器综合性能检测电路 | |
| Wang et al. | Research and design of online monitoring device for operating state of GIS isolating switch operationg mechanism | |
| CN206132897U (zh) | 单相接地/pt断线故障自动判别报警装置 | |
| CN104360238A (zh) | 一种输电线路的雷击检测方法 | |
| CN206132904U (zh) | 新型10kv线路的智慧故障指示系统 | |
| CN110133358B (zh) | 一种过电压的抑制管理系统 | |
| XU et al. | Remote Online Monitoring System for Mechanical Characteristics of Operating Mechanism in GIS High Voltage Disconnector | |
| CN108051735A (zh) | 一种高压断路器充装气压暂态量检测系统及其应用方法 | |
| CN113419193A (zh) | 一种漏电监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |