CN201177653Y - 断路器电寿命在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
断路器电寿命在线监测系统，包括多组光电式Rogowski线圈电流传感器和多组光纤合并单元、光电转换与信号处理单元、数据处理终端单元、网络远端监测单元，光电式Rogowski线圈电流传感器连接光纤合并单元，光电式Rogowski线圈电流传感器组和光纤合并及信号处理单元组设置在主变出口侧，光电转换与信号处理单元连接数据处理终端单元，数据处理终端单元通过网络网络远端监测单元，光纤合并及单元分别连接光电转换与信号处理单元。数据处理终端单元单元为嵌入式工控机。本实用新型结构合理简单，安装、使用方便，得出其剩余电寿命，以便能够及时给出相应的报警信息，保障电网的安全可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空断路器电寿命在线监测系统，属于电器控制设备技术领域。
背景技术
真空断路器是近十几年来快速发展起来的一种新型电器。同传统的油断路器相比，具有许多优点，如不燃爆、不污染、免检期长、可频繁操作、较小的触头间隙、体积小、重量轻、电弧不外露、寿命长等一系列优点，它正逐步取代传统的少油断路器而成为中压配电系统的主要开关设备。
真空断路器的使用寿命是机械寿命与电寿命的综合，其机械寿命是指断路器在空载或额定长期负荷轻载下的分合循环操作次数，着眼于机械动作方面的能力；真空断路器机械寿命比较长，可达10,000次以上。电寿命是真空断路器的电气开断能力，通常以额定短路开断电流的开断次数来表示。真空断路器的电寿命次数仅数十次。一般来讲，真空断路器的电寿命决定其真实使用期限。如果电寿命超过，真空灭弧室会失效，电弧不能断开，灭弧室可能爆炸，造成重大事故。所以，对其电寿命的监测和评估是非常必要的。
当前，随着真空断路器在中压配电系统中日益广泛的采用，对其电寿命的在线监测也变得非常重要。通过实时监测，得出其剩余电寿命，以便能够及时给出相应的报警信息，维护人员即可进行及时的处理，从而避免重大事故的发生，保障电网的安全可靠运行。
传统的电寿命监测方法一般都建立在对开断电流准确测量的基础上，由于断路器在实际运行中，开断电流的变化范围非常大，且在开断短路电流情况下有时会含有直流分量，现有电磁式电流互感器会出现不同程度的磁饱和，进而导致二次输出信号波形畸变，无法实现对开断电流的准确测量。采用软件补偿算法处理后，对于深度饱和的电流互感器，测量误差也要大于7％。此外，由于开关柜自身结构及其内部空间的限制，传统的电流测量方法无法方便地实现对现有开关柜中真空断路器开断电流的测量。另外，传统的电寿命监测方法是开断电流累计法，使用该方法监测断路器的寿命，只需要记录开断电流次数；不过，由于该方法忽略了开断电流幅值与电磨损关系等实际因素，因而误差很大。所以，用传统的电寿命监测方法准确度比较低；再者，由于技术因素的限制，这种方式所能够提供的信息量也比较有限。
随着光电传感技术、信号处理技术以及微电子技术的发展，开发出线性度优良的故障(开断)大电流测量传感器，进而实现对真空断路器电寿命的在线监测是完全可能的，也是非常必要的。并且，它可以给出更多的信息量及报警信息，对于电网的安全运行有着重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有的真空断路器电寿命监测存在的不足，提供一种监测方便、准确的断路器电寿命在线监测系统。
本实用新型的目的是这样实现的，断路器电寿命在线监测系统，包括光电式Rogowski线圈电流传感器、光纤合并单元、光电转换与信号处理单元、数据处理终端单元、网络远端监测单元，其特征是在变压器10kv侧出口处设有多组光电式Rogowski线圈电流传感器和光纤合并单元，光纤合并单元分别连接光电转换与信号处理单元，光电转换与信号处理单元连接数据处理终端单元，数据处理终端单元通过网络连接设在电力公司调度中心的网络远端监测单元。所述的数据处理终端单元为嵌入式工控机。
本实用新型结构合理简单，安装、使用方便，光电式Rogowski线圈电流传感器实现对多路故障大电流(50kA)的准确测量，进而实现对变电站内真空断路器电寿命的实时、连续在线监测。系统提供出各真空断路器剩余电寿命、开断电流次数及开断电流数值等相关参数。得出其剩余电寿命，以便能够及时给出相应的报警信息，维护人员即可进行及时的处理，从而避免重大事故的发生，保障电网的安全可靠运行。
由于系统以光纤作为信号传输系统媒质，所以整个系统具有优良的电绝缘性能。Rogowski线圈电流传感器输出的电信号通过信号处理单元进行数字化光调制后被就地转换为数字化的光脉冲信号，并通过光纤进行远距离传输，所以整个信号传输系统具有优良的抗电磁干扰能力；信号传输系统不会引入额外误差。Rogowski线圈电流传感器中没有铁芯等磁性材料，在测量幅值很大的故障电流过程中，不会出现磁饱和现象，具有优良的线性特性。系统在测量故障(开断)电流及监测剩余电寿命的同时，还对自身运行状态进行了实时监测，能够定期完成自诊断、自校验的功能。系统监测数据可以通过Web方式进行远程访问，访问方式与方法简便、快捷、高效。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中：1光电式Rogowski线圈电流传感器、2光纤合并单元、3光电转换与信号处理单元、4数据处理终端单元、5网络远端监测单元、6光纤电缆。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本实用新型，设置多组光电式Rogowski线圈电流传感器1和多组光纤合单元2，光电转换与信号处理单元3、数据处理终端单元(嵌入式工控机)4、网络远端监测单元5，单元设备之间采用光纤电缆6连接。光电式Rogowski线圈电流传感器1连接光纤合并单元2，光电式Rogowski线圈电流传感器组和光纤合并单元组设置在主变出口侧，光电转换与信号处理单元3连接数据处理终端单元4、网络远端监测单元5，光纤合并单元2分别连接光电转换与信号处理单元3。
断路器电寿命在线监测系统电流测量通道：2×3相(或4×3相)，监测参数：实时负荷电流波形；故障电流波形(3～5周波)；剩余电寿命；开断电流次数及幅值故障电流测量范围：最大至50kA，分辨率约3A，整个测量范围内无磁饱和现象电流测量误差：＜2.0％，故障录波：记录各种故障情况下三相电流波形数据，开断电流数据存储数据和记录参数：开断电流波形，开断次数、开断电流幅值及相应时间，剩余电寿命状况。
测量和计算数据由光电转换与信号处理单元统一管理。系统还具有测量与计算数据的远距离传输、就地存储及远程Web访问等功能。此外，该系统还能设定各种阈值，并据此给出相应的报警信息等。
Claims (2)
1、一种断路器电寿命在线监测系统，包括光电式Rogowski线圈电流传感器、光纤合并单元、光电转换与信号处理单元、数据处理终端单元、网络远端监测单元，其特征是在变压器10kv侧出口处设有多组光电式Rogowski线圈电流传感器和光纤合并单元，光纤合并单元分别连接光电转换与信号处理单元，光电转换与信号处理单元连接数据处理终端单元，数据处理终端单元通过网络连接设在电力公司调度中心的网络远端监测单元。
2、根据权利要求1所述的断路器电寿命在线监测系统，其特征是所述的数据处理终端单元为嵌入式工控机。
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2007
- 2007-12-21 CN CNU2007201315339U patent/CN201177653Y/zh not_active Expired - Fee Related
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