CN202758049U - 无接触式真空断路器电寿命在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了真空断路器监测系统设计领域的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统。技术方案是，所述系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据通讯单元；其中数据采集单元实时监测流过三相电缆中流过的电流及辅助节点的开关量；数据处理单元通过辅助节点开关量完成断路器电寿命的计算；数据通讯单元是将开关电寿命等信息上报终端微机，供用户查询。本实用新型，加强对断路器设备的监测和诊断，避免不必要的检修，提高断路器的可靠性和延长其使用寿命及电力系统的可靠性和安全性。

Description

无接触式真空断路器电寿命在线监测系统

技术领域

本实用新型属于真空断路器监测系统设计领域，尤其涉及一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统。 

背景技术

真空断路器因其灭弧能力强，绝缘强度高，使用寿命长，体积小，重量轻，使用维护简单等优点，在10kV~35kV电压等级中得到广泛的使用。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决定其使用期限。 

目前电力系统多采用定期检修时进行预防性试验的方法来了解断路器的运行特性，这种做法不仅耗费巨大的人力和财力，增加了设备的寿命周期费用，而且频繁的操作和过度的拆卸检修会降低断路器的动作可靠性，带来一定的负面影响。 

通过对断路器状态的实时状态监测，及时了解其运行状况，掌握其运行特性变化及变化趋势，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。这也是目前实现开关设备状态检修的一个重要技术手段。 

发明内容

针对上面技术背景中描述的目前真空断路器电寿命检修方法中存在的不足，本实用新型提出了一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统。 

本实用新型的技术方案是，一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据通讯单元；所述数据采集单元包括罗氏线圈电流传感器、积分器、辅助节点、数据采集卡和PCI总线组成；所述数据处理单元包括工控机；所述数据通讯单元包括网线通道、光电转换模块、光纤通道、电光转换模块、交换机柜和终端微机； 

其中，所述积分器分别与所述罗氏线圈电流传感器和数据采集卡连接； 

所述辅助节点与所述数据采集卡连接； 

所述数据采集卡与所述工控机通过PCI总线连接； 

所述工控机与所述电光转换模块通过网线通道连接； 

所述光电转换模块与所述电光转换模块通过光纤通道连接； 

所述交换机柜与所述光电转换模块通过网线通道连接； 

所述终端微机与所述交换机柜通过网线通道连接。 

所述工控机包括信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块；其中，信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块依次连接；所述信号滤波调理模块与所述数据采集卡连接；所述I/O转换模块与所述电光转换模块通过网线通道连接。 

所述数据采集卡采用的是PCI8510数据采集卡。 

所述电光转换模块采用的是以太网光电转换器。 

所述光电转换模块采用的是以太网光电转换器。 

本实用新型的效果在于，能够加强对断路器设备的监测和诊断，正确预测断路器的运行状态，避免不必要的检修，有效提高断路器的可靠性和延长其使用寿命，增强电力系统的可靠性、安全性和经济性。 

附图说明

图1是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的系统结构图； 

图2是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的罗氏线圈测量电流原理图； 

图3是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的数据处理单元硬件组成框图。 

具体实施方式

下面结合附图对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。 

图1是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的系统结构图。图1中，系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据通讯单元。其中，所述数据采集单元包括罗氏线圈电流传感器、积分器、辅助节点、数据采集卡和PCI总线；数据处理单元包 括工控机；数据通讯单元包括网线通道、光电转换模块、光纤通道、电光转换模块、交换机柜和终端微机。 

所述积分器分别与罗氏线圈电流传感器和数据采集卡连接，用于将罗氏线圈电流传感器所采集的电流进行处理，并将处理后的电流发送给数据采集卡；所述数据采集卡与积分器连接，用于接收积分器发送来的信号；所述数据采集卡与所述工控机通过PCI总线连接，用于将接收到的积分器传来的电流及辅助节点的开关量通过PCI总线发送给工控机。 

所述工控机与所述数据采集卡通过PCI总线连接；用于接收数据采集卡发送的来的电流及辅助节点的开关量，通过辅助节点开关量电平的跳变信息对真空断路器是否发生开断和闭合操作进行判断，当得出断路器发生触头开合后，将首先对流过开关的开合暂态电流进行录波，并根据该暂态电流完成断路器电寿命的计算，并将信息储存在数据库中，并完成各种方式的查询功能，通过ACCESS数据库对电气量进行管理，并与GPS进行对时，确保采集数据时间的准确；所述工控机与所述光电转换模块通过网线通道连接，用于将电寿命等电气量信息通过网线通道传输给光电转换模块。 

所述电光转换模块与所述工控机通过网线通道连接，用于接收工控机发送的电气量信息，并将电气量信息转换为光信号；所述电光转换模块与所述光电转换模块通过光纤通道连接，用于将光信号通过光纤通道传输给光电转换模块；所述光电转换模块与所述电光转换模块通过光纤通道连接，用于接收电光模块发送的光信号，并将光信号 转换为电信号；所述光电转换模块与所述交换机柜通过网线通道连接，用于将转换后的电信号通过网线传输给交换机柜；所述交换机柜分别与所述光电转换模块和终端微机通过网线通道连接，用于接收和存储光电转换模块发送来的电信号，并经网线通道电信号发送给终端微机；所述终端微机与所述交换机柜通过网线通道连接，用于通过网络通道实现数据的查询和浏览。 

图2是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的罗氏线圈测量电流原理图。图2中，通过罗氏线圈测量的电压量，可以得到所测量电流的大小。由于罗氏线圈具有优良的线性度，测量范围很宽，所以采用一个线圈即可以实现电流互感器的测量和保护两种功能。 

图3是本实用新型提供的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统的数据处理单元硬件组成框图。图3中，数据处理单元硬件部分包括信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块；所述单片机还包括系统监控电路、时钟电路、程序存储器和数据存储器；其中，信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块依次连接，用于对采集信号的滤波、采样、模数转换，计算和存储、信号的输入和输出。 

本实用新型提供的一种的无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，实现对变电站内真空断路器电寿命的实时、连续在线监测，避免不必要的检修，有效提高断路器的可靠性和延长其使用寿命。 

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型 的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 

Claims (5)

1.一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述系统包括数据采集单元、数据处理单元和数据通讯单元；所述数据采集单元包括罗氏线圈电流传感器、积分器、辅助节点、数据采集卡和PCI总线组成；所述数据处理单元包括工控机；所述数据通讯单元包括网线通道、光电转换模块、光纤通道、电光转换模块、交换机柜和终端微机；

其中，所述积分器分别与所述罗氏线圈电流传感器和数据采集卡连接；

所述辅助节点与所述数据采集卡连接；

所述数据采集卡与所述工控机通过PCI总线连接；

所述工控机与所述电光转换模块通过网线通道连接；

所述光电转换模块与所述电光转换模块通过光纤通道连接；

所述交换机柜与所述光电转换模块通过网线通道连接；

所述终端微机与所述交换机柜通过网线通道连接。

2.根据权利要求1所述的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述工控机包括信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块；其中，所述信号滤波调理模块、A/D转换模块、单片机和I/O转换模块顺次连接；所述信号滤波调理模块与所述数据采集卡连接；所述I/O转换模块与所述电光转换模块通过网线通道连接。

3.根据权利要求1所述的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述数据采集卡采用的是PCI8510数据采集卡。

4.根据权利要求1所述的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述电光转换模块采用的是以太网光电转换器。

5.根据权利要求1所述的一种无接触式真空断路器电寿命在线监测系统，其特征在于，所述光电转换模块采用的是以太网光电转换器。

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