CN207067346U - 断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，包括有配电盒，其中，配电盒连接有电源模块，电源模块连接有处理器，挚子上设有监测模块，监测模块设有位移传感器，监测模块还设有监测温度的温度传感器和监测湿度的湿度传感器，处理器连接有服务器，可以快速远程监测到断路器的状态，并且能够通过设有的处理器和监测装置实时监测断路器的状态变化，达到实时监测断路器系统的运行环境，从而减少维护人员巡视现场次数，提高输电系统的安全等级。

Description

断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置。

背景技术

在变电站实行配网综合自动化，提高可靠性，进而达到无人值守。其中一个很重要的方面就是对高压断路器及操作机构运行状态进行监控。

在电力输配电系统中，高压断路器是主要的电气开关，断路器的操作机构包含了：电动机、分闸掣子、合闸掣子、缓冲器、加热器等各种单元，各个单元的运行环境及工作状态都直接影响了断路器的可靠性。其中重要的两个因素是：

1、高压断路器的运行环境数据；

2、高压断路器操作机构分合闸挚子的位置参数；

目前，断路器及操作机构巡检主要依靠人工实现，首先，由于高压断路器的特殊运行场合，在即将发生故障时温升快，通过普通的传感器不能实时回传现场数据，再次，分合闸挚子的位置参数很难通过肉眼判断到位与否，所以，这种方式对于电力系统的经济性及安全性都不是最好的选择。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，可以快速远程监测到断路器的状态，并且能够通过设有的处理器和监测装置实时监测断路器的状态变化，达到实时监测断路器系统的运行环境，从而减少维护人员巡视现场次数，提高输电系统的安全等级。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，包括有配电盒，其中，配电盒连接有电源模块，电源模块连接有处理器，挚子上设有监测模块，监测模块设有位移传感器，监测模块还设有监测温度的温度传感器和监测湿度的湿度传感器，处理器连接有服务器。

本实用新型设有处理器，电源模块用于为监控装置提供电源，在挚子上设有监测模块，监测模块用于监控挚子的状态。监测模块设有位移传感器，位移传感器能够监控挚子的精确位置及操作机构的机械动作次数，从而对挚子的工作状态进行精准的监控。处理器连接有服务器，服务器能够对监测模块的数据进行统一处理，对断路器的工作状态进行实时监控。监测模块还设有监测温度的温度传感器和监测湿度的湿度传感器，温度传感器能够监测断路器运行环境的温度，同时湿度传感器能够监测断路器运行环境的湿度，监测模块将监测数据传输到处理器，达到对断路器运行环境的实时监控。

在一个实施方式中，监测模块设有与处理器连接的电流传感器和电压传感器。

监测模块设有电流传感器和电压传感器，电流传感器和电压传感器与温度传感器和湿度传感器相互配合工作，将监控的数据传输到处理器，通过处理器对断路器运行环境和挚子的位置进行实时监控。

优选地，处理器与服务器之间设有第一光电传感器和第二光电传感器。

在处理器与服务器之间设有第一光电传感器和第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器相互作用起到信号传输的作用。

优选地，处理器连接有开关量端子排，开关量端子排与处理器之间设有光耦。

处理器连接有开关量端子排，处理器能够收集开关量端子排中的高低电平信号，对断路器的实时状态以及断路器的开断次数做实时记录，实现对断路器的实时监控。开关量端子排与处理器之间设有光耦，光耦起到隔离开关量端子排与处理器目的，防止开关量信号感应电流窜入处理器1烧毁处理器。

在一个实施方式中，电源模块设有交流电源，交流电源与处理器之间设有开关电源。

交流电源为装置提供动力，开关电源能够将交流电压转换为装置所需的低压直流信号，为处理器提供电源。开关电源提供防浪涌、过流、过压保护功能。

优选地，第一光电传感器与开关电源连接。

第一光电传感器与开关电源连接，开关电源能够将交流电压转换为装置所需的低压直流信号，为第一光电传感器提供电源，同时提供防浪涌、过流、过压保护功能。

本实用新型与现有技术相比，通过监测模块设有的位移传感器以及温度、湿度传感器和电压、电流传感器，能够实时监测断路器运行环境信息，提供了断路器及操作机构在复杂运行环境中的信息参数，并能够监测断路器操作机构各种执行状态，解决了断路器及操作机构环境及状态信息无法及时获取的问题，为电网稳定运行提供帮助及为维护人员提供维护依据，对高压断路器的后期维护提供第一手的参考资料，预防高压断路器因操作机构故障造成断路器运行异常。

附图说明

图1为本实用新型在一个实施例中高压断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置的连接示意图。

图2为本实用新型在一个实施例中高压断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置的连接示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

如图1所示，本实用新型包括有断路器，断路器上设有监测模块，监测模块设有位移传感器4，位移传感器4直接与断路器的分合闸挚子连接，通过合闸挚子带动位移传感器4动作，位移传感器4将传感数据传输到选用STM32103微控制器的处理器3，从而判断断路器分合闸挚子的位置信息，对挚子的工作状态进行监控。

如图1所示，监测模块设有温度传感器6和监测湿度的湿度传感器7，温度传感器6和湿度传感器7与处理器3连接，通过温度传感器6和湿度传感器7对断路器的工作环境进行实时监控。

本实施例中，如图1所示，监测模块设有与处理器3连接的电流传感器8和电压传感器9，通过电流传感器8和电压传感器9的传感作用，对断路器工作过程中的电流和电压进行实时监控，与位移传感器4、温度传感器6和湿度传感器7共同作用，对断路器进行监控。温度传感器6、湿度传感器7以及电流传感器8和电压传感器9通过高速SPI外设总线回传信号，为断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置实时回传前端断路器运行环境数据。

服务器10为高压断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置的人机交互界面，包括反映断路器实时运行环境、断路器开断次数、就地/远方控制、断路器储能状态、断路器分合闸指示等，数据可在服务器10存储1年供操作人员查询历史记录。

如图1所示，配电盒1为高压断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置提供固定接口，并将装置进行一体化封装。

如图1所示，处理器3连接有开关量端子排11，开关量端子排11连接有开关量I/O口5。光耦33设于处理器3与开关量端子排11之间，对处理器3与开关量端子排11起到隔离作用，防止开关量信号感应电流窜入处理器3烧毁处理器3。开关量端子排11选用LTV817型号，保证信号的高速性和可靠性。

本实施例中，如图1所示，处理器3与服务器10之间设有第一光电转换器31和第二光电转换器32，第一光电转换器31和第二光电转换器32为整个系统提供光电转换功能，使装置与服务器10进行光电隔离，提高系统的安全性。第一光电转换器31与第二光电转换器32通过单芯单模SC-FC光纤连接，为系统的实时高速信号传输提供保证。第一光电转换器31和第二光电转换器32通过光纤连接，光纤可选为单芯单模SC-FC类型，若现场走线需要埋地沟，还需要考虑对光纤进行铠装。

如图1所示，电源模块2设有交流电源，交流电源与处理器3之间设有开关电源21，同时第一光电转换器31与开关电源21连接。开关电源21将交流电压转换为装置所需的低压直流信号，为处理器3及第一光电转换器31提供电源。开关电源21同时提供防浪涌、过流、过压保护功能。

实施例2：

本实施例中，位移传感器4与断路器分合闸挚子固装，断路器在开断或者合闸时带动位移传感器4动作，位移传感器4获得挚子的位置信息，位移传感器4输出的模拟信号经过放大电路及保护电路进入处理器3的ADC输入接口，通过AD转换实时回传断路器分合闸挚子的位置信息。

实施例3：

本实施例中，断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置与服务器10通讯一般采用RS-485标准modbus通讯协议，若现场需要接入变电站自动化系统，需要将modbus通讯协议转换为IEC61850标准协议，具体做法为在第二光电转换器32后接入协议转换器或者在处理器3嵌入式程序中将串行通讯协议写入处理器3中。

实施例4：

本实施例中，如图2所示，处理器3采用单一电源+5v工作，额定电流为300μA，采用半双工通讯方式。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，包括有配电盒（1），其特征在于，所述配电盒（1）连接有电源模块（2），所述电源模块（2）连接有处理器（3），所述挚子上设有监测模块，所述监测模块设有位移传感器（4），所述监测模块还设有监测温度的温度传感器（6）和监测湿度的湿度传感器（7），所述处理器（3）连接有服务器（10）。

2.根据权利要求1所述的断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，其特征在于，所述监测模块设有与处理器（3）连接的电流传感器（8）和电压传感器（9）。

3.根据权利要求2所述的断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，其特征在于，所述处理器（3）与服务器（10）之间设有第一光电传感器（31）和第二光电传感器（32）。

4.根据权利要求1至3任一项所述的断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，其特征在于，所述处理器（3）连接有开关量端子排（11），所述开关量端子排（11）与处理器（3）之间设有光耦（33）。

5.根据权利要求1所述的断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，其特征在于，所述电源模块（2）设有交流电源，所述交流电源与处理器（3）之间设有开关电源（21）。

6.根据权利要求3所述的断路器运行环境及其操作机构分合闸挚子位置监控装置，其特征在于，所述第一光电传感器（31）与开关电源（21）连接。