專利名稱：高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
根據(jù)國(guó)家電力行業(yè)對(duì)電力設(shè)備所提出的進(jìn)行狀態(tài)檢修的要求以及實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的要求，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)就成了必不可少的工作，國(guó)內(nèi)外很多專家學(xué)者都在從事這方面的工作。根據(jù)CIGRE與中國(guó)電科院的調(diào)研結(jié)果，機(jī)械故障占開(kāi)關(guān)設(shè)備故障的近37%，因此對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械故障檢測(cè)顯得極為必要。在國(guó)家《高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)則》中指出高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)特性檢測(cè)包括分合閘線圈電流波形、分合閘時(shí)間、行程_時(shí)間曲線和振動(dòng)信號(hào)。由于振動(dòng)信號(hào)能夠?qū)Σ賱?dòng)機(jī)構(gòu)各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 因此將振動(dòng)技術(shù)實(shí)用化的重要性日益重要。
在高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的各種在線監(jiān)測(cè)方法中，通過(guò)振動(dòng)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)反映開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法具有的眾多優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者和研究人員也對(duì)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)做了許多的研究工作。和其它狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法相比，振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于
I)振動(dòng)信號(hào)中包含有豐富的時(shí)域和頻域信息，可以在整個(gè)時(shí)間序列和頻譜范圍內(nèi)反映高壓斷路器分合閘過(guò)程中機(jī)械狀態(tài)。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可以提取出大量的狀態(tài)信息。并且隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠從振動(dòng)信號(hào)中提取出越來(lái)越多的代表高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)的特征參量。
2)可以在高壓斷路器的接地部分進(jìn)行測(cè)量，屬于間接測(cè)量的一種方法，避免了直接測(cè)量方法中存在的高電壓隔離以及信號(hào)采集困難等方面的問(wèn)題。
3)振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)方法是非侵入式的測(cè)量方法，不改變高壓斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
4)振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)方法受外部電磁干擾的影響較小，抗干擾能力強(qiáng)。
5)振動(dòng)傳感器具有尺寸小、重量輕、安裝方便、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，使得振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易，很適合用于在線檢測(cè)和戶外臨時(shí)性檢測(cè)等的場(chǎng)合。
對(duì)彈簧機(jī)構(gòu)高壓斷路器而言，傳統(tǒng)的利用安裝角位移傳感器來(lái)測(cè)量高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)的方法無(wú)法反映動(dòng)作過(guò)程中各操動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作特性及對(duì)應(yīng)的時(shí)間關(guān)系， 無(wú)法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)機(jī)械故障的判斷、預(yù)測(cè)與定位。
目前，國(guó)內(nèi)有部分單位和研究機(jī)構(gòu)也有進(jìn)行高壓斷路器振動(dòng)的研究工作，但是都集中在三相同期性的判斷方面，且多適用于中壓領(lǐng)域或者離線監(jiān)測(cè)。例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410026262. 1，名稱為“基于振動(dòng)分析的真空高壓斷路器觸頭關(guān)合時(shí)刻的在線檢測(cè)方法”的專利，利用高壓斷路器合閘時(shí)觸頭碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)觸頭關(guān)合時(shí)刻的檢測(cè)， 該方法適用于中壓等級(jí)的真空高壓斷路器，且該發(fā)明只檢測(cè)了振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)參量較少，不適用于IlOkV及以上電壓等級(jí)的高壓高壓斷路器。該發(fā)明裝置需人工進(jìn)行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)， 非智能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷故障的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目在于提供一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)IIOkV及以上電壓等級(jí)的高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在高壓斷路器多個(gè)位置上的振動(dòng)傳感器，和振動(dòng)傳感器依次相通信連接的電荷_電壓轉(zhuǎn)換模塊、低通濾波模塊、電位抬高模塊、隔離單元模塊、單片機(jī)以及上位機(jī)，和高壓斷路器相通信連接的斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接，還包括和高壓斷路器依次相通信連接的電流互感器、低通濾波模塊、觸發(fā)電路模塊，觸發(fā)電路模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接。
所述振動(dòng)傳感器為電荷輸出型壓電加速度振動(dòng)傳感器，其頻率范圍為(Tl5kHz。
所述低通濾波模塊的截止頻率為15kHz。
上述高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟
步驟I :在高壓斷路器上多個(gè)位置安裝振動(dòng)傳感器，通過(guò)振動(dòng)傳感器采集高壓斷路器不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)，此分合閘振動(dòng)信號(hào)為電荷信號(hào)；
步驟2 :電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊將振動(dòng)傳感器輸出的電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的放大；
步驟3 :低通濾波模塊將放大后的電壓信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電位抬高模塊將其轉(zhuǎn)換為正電壓信號(hào)，同時(shí)斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊提取高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)，電流互感器采集高壓斷路器分合閘電流信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波模塊將分合閘電流信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的分合閘電流信號(hào)通過(guò)觸發(fā)電路模塊轉(zhuǎn)換為觸發(fā)信號(hào)；
步驟4:步驟3所述的正電壓信號(hào)、高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)以及觸發(fā)信號(hào)通過(guò)隔離單元模塊進(jìn)入單片機(jī)，最后通過(guò)總線的方式與上位機(jī)通信，完成整個(gè)振動(dòng)信號(hào)的傳輸過(guò)程；
步驟5 :操作者將上位機(jī)顯示的不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)的波形進(jìn)行對(duì)比，挑選出最能反映高壓斷路器分合閘動(dòng)作過(guò)程的波形，從而確定振動(dòng)傳感器最佳安裝位置，此最佳安裝位置上安裝的振動(dòng)傳感器采集的分合閘振動(dòng)信號(hào)作為后續(xù)信號(hào)處理的數(shù)據(jù)來(lái)源；
所述振動(dòng)傳感器采用磁力座安裝方式安裝在高壓斷路器上，所述磁力座磁性>6T。
步驟3所述高頻干擾信號(hào)是指頻率為15kHz以上的干擾信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明診斷系統(tǒng)及診斷方法適用于IlOkV及以上電壓等級(jí)的高壓斷路器；
2、由于本發(fā)明振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置了單片機(jī)和上位機(jī)，因此能夠自動(dòng)采集分合閘振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)測(cè)的目標(biāo)；
3、本發(fā)明振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)能夠同時(shí)檢測(cè)多路振動(dòng)信號(hào)，并可對(duì)輔助斷口信息進(jìn)行提??；
4、電流互感器采集采集高壓斷路器分合閘電流信號(hào)，通過(guò)低通濾波模塊和觸發(fā)電路觸發(fā)模塊將分合閘電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為觸發(fā)信號(hào)，使單片機(jī)能夠準(zhǔn)確及時(shí)的采集到分合閘振動(dòng)信號(hào)。


圖I為本發(fā)明檢測(cè)系統(tǒng)及振動(dòng)信號(hào)流通框圖。
圖2電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊電路原理圖。
圖3為低通濾波模塊電路原理圖。
圖4為電位抬高模塊電路原理圖。
圖5為隔離單元模塊電路原理圖。
圖6為觸發(fā)電路模塊。
圖7為斷口信號(hào)檢測(cè)模塊電路。
圖8為800kV高壓斷路器中傳感器安裝位置示意圖。
圖9為126kV高壓斷路器中傳感器安裝位置示意圖。
圖10是某型號(hào)126kV高壓斷路器采集的振動(dòng)信號(hào)的頻譜分析圖。
圖11是在SOOkV斷路器上安裝3種磁力座測(cè)得振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域及頻域圖；其中 圖Ila為3T磁力座時(shí)域波形圖，圖Ilb為3T磁力座頻域波形圖，圖Ilc為6T磁力座時(shí)域波形圖，圖Ild為6T磁力座頻域波形圖，圖Ile為18T磁力座時(shí)域波形圖，圖Ilf為18T磁力座頻域波形圖。
圖12為PCB公司裝置采集到的觸頭分閘振動(dòng)信號(hào)圖。圖13為本發(fā)明裝置采集到的觸頭分閘振動(dòng)信號(hào)和斷口換位信號(hào)圖。 圖14為PCB公司裝置采集到的觸頭合閘振動(dòng)信號(hào)圖。圖15為本發(fā)明裝置采集到的觸頭合閘振動(dòng)信號(hào)和斷口換位信號(hào)圖。 圖16為126kV高壓斷路器采集的合閘振動(dòng)信號(hào)圖。圖17為126kV高壓斷路器采集的分閘振動(dòng)信號(hào)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖I所示，本發(fā)明一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括安裝在高壓斷路器多個(gè)位置上的振動(dòng)傳感器，和振動(dòng)傳感器依次相通信連接的電荷_電壓轉(zhuǎn)換模塊、低通濾波模塊、電位抬高模塊、隔離單元模塊、單片機(jī)以及上位機(jī)，和高壓斷路器相通信連接的斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接，還包括和高壓斷路器依次相通信連接的電流互感器、低通濾波模塊、觸發(fā)電路模塊，觸發(fā)電路模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接。隔離單元模塊將前后兩部分電路實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離，防止了兩部分電路之間的互相干擾，增強(qiáng)了電路本身的抗干擾能力。
優(yōu)選的，所述振動(dòng)傳感器為電荷輸出型壓電加速度振動(dòng)傳感器，振動(dòng)頻率為15kHz 以下。
優(yōu)選的，所述低通濾波模塊的截止頻率為15kHz。
如圖2所示為電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊電路原理圖，反饋電容C7和反饋電容C24均接在AD549的2引腳和6引腳間，通過(guò)雙向開(kāi)關(guān)SW根據(jù)需要來(lái)選擇接入哪個(gè)阻值的反饋電容，反饋電容C7和反饋電容C24選用不同的電容值，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其輸出電壓范圍的調(diào)節(jié)，反饋電阻R20也接在AD549的2引腳和6引腳間，電容C73和電阻R41并聯(lián)后，一端接地，另一端和AD549的3引腳相接，在AD549的I引腳和5引腳間接滑動(dòng)變阻器VR7，AD549的4引腳和7引腳分別與正負(fù)12V電源相接。振動(dòng)傳感器輸出的電荷信號(hào)VIBINl通過(guò)該電路后可以變換為需要的電壓范圍的電壓信號(hào)VIB0UT11。如圖3所示為低通濾波模塊電路原理圖，電阻R33與電阻R34串聯(lián)后和0P27的3弓I腳相接，電阻R33與電阻R34之間通過(guò)電容C70接地，0P27的3引腳和6弓丨腳通過(guò)電容CAl相接，2引腳和6引腳直接連接，4引腳和7引腳分別與正負(fù)12V電源相接。電阻R33、電容C70、電阻R34和電容CAl構(gòu)成了二階有源低通濾波器，該電路的功能是濾除信號(hào)VIB0UT11中的高頻干擾信號(hào)，得到信號(hào)VIB0UT2。如圖4所示為電位抬高模塊電路原理圖，濾波后信號(hào)VIB0UT2經(jīng)電位器VR4與0P27的2引腳相接，0P27的3引腳通過(guò)電阻R25接地；2引腳和6引腳間接電阻R23，電位器VRl —端與-12V電源相接，另一端通過(guò)電阻R15接地，同時(shí)通過(guò)電阻R24與0P27的2腳相接；正負(fù)12V電源分別與0P27的7引腳與4引腳相接。此模塊通過(guò)調(diào)節(jié)VRl實(shí)現(xiàn)抬高電位值，通過(guò)調(diào)節(jié)VR4實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)。信號(hào)VIB0UT2經(jīng)此模塊處理后得到VIB0UT3，VIB0UT3信號(hào)全部變?yōu)檎?，方便單片機(jī)采集。如圖5所不為隔尚單兀模塊電路原理圖，輸入信號(hào)VIB0UT3與隔尚芯片IS0124的15引腳相接，隔離前正負(fù)12V電源分別與隔離芯片IS0124的I引腳和2引腳相接，隔離芯片IS0124的16引腳與隔離前的電源地相接，隔離芯片IS0124的2引腳和16引腳間接電容C53，l引腳和16引腳間接電容C56，隔離后正負(fù)12V分別與隔離芯片IS0124的9引腳和10引腳相接；隔離芯片IS0124的9引腳與隔離后的電源地相接，隔離后的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)7腳與單片機(jī)的AD 口相接，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的采樣處理。如圖6所示為觸發(fā)電路模塊，觸發(fā)電路模塊主要提供單片機(jī)觸發(fā)信號(hào)，比較器采用LM339，比較器LM339的6引腳既既與電位器VRlO相接，又通過(guò)通過(guò)電阻R48與I引腳相接，電流互感器采集的分合閘線圈電流信號(hào)經(jīng)低通濾波后得到信號(hào)C0MP1，信號(hào)COMPl接在比較器LM339的7引腳；光耦隔離器采用的是TLP521，光耦隔離器TLP521的I引腳和2引腳接隔離前信號(hào)，其中I引腳通過(guò)電阻R44與LM339的I引腳相接，電阻R44通過(guò)電阻R39接隔離前正12V電源相接，2引腳接隔離前電源地，光耦隔離器TLP521的3引腳和4引腳與隔離后信號(hào)相接，3引腳通過(guò)電阻R58與隔離后電源地相接，且同時(shí)與單片機(jī)I/O相接，4引腳接隔離后正5V電源。如圖7所示為斷口信號(hào)檢測(cè)模塊電路。接插件Jl的1、2 口接在高壓斷路器輔助斷口的兩端，同時(shí)2 口與+12V電源相接，I 口通過(guò)R19與地相接。光耦隔離芯片U21的I腳與Jl的I 口相接，2腳通過(guò)R32與地相接，3腳通過(guò)R18與隔離后地相接，同時(shí)送到單片機(jī)的中斷口 DK，4腳與5V電源相接。當(dāng)高壓斷路器分閘時(shí)，隔離芯片U21不導(dǎo)通，DK電平為“O”;當(dāng)高壓斷路器合閘時(shí)，光耦導(dǎo)通，DK電平為“I”。通過(guò)電平高低變化可判斷高壓斷路器分合閘情況。本發(fā)明一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)方法，包括如下步驟步驟I :在高壓斷路器上多個(gè)位置安裝振動(dòng)傳感器，通過(guò)振動(dòng)傳感器采集高壓斷路器不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)，此分合閘振動(dòng)信號(hào)為電荷信號(hào)；
6
步驟2 :電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊將振動(dòng)傳感器輸出的電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的放大；步驟3 :低通濾波模塊將放大后的電壓信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電位抬高模塊將其轉(zhuǎn)換為正電壓信號(hào)，同時(shí)斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊提取高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)，電流互感器采集高壓斷路器分合閘電流信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波模塊將分合閘電流信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的分合閘電流信號(hào)通過(guò)觸發(fā)電路模塊轉(zhuǎn)換為觸發(fā)信號(hào)；步驟4:步驟3所述的正電壓信號(hào)、高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)以及觸發(fā)信號(hào)通過(guò)隔離單元模塊進(jìn)入單片機(jī)，最后通過(guò)總線的方式與上位機(jī)通信，完成整個(gè)振動(dòng)信號(hào)的傳輸過(guò)程；步驟5 :操作者將上位機(jī)顯示的不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)的波形進(jìn)行對(duì)比，挑選出最能反映高壓斷路器分合閘動(dòng)作過(guò)程的波形，從而確定振動(dòng)傳感器最佳安裝位置，此最佳安裝位置上安裝的振動(dòng)傳感器采集的分合閘振動(dòng)信號(hào)作為后續(xù)信號(hào)處理的數(shù)據(jù)來(lái)源；優(yōu)選的，所述振動(dòng)傳感器采用磁力座安裝方式安裝在高壓斷路器上，優(yōu)選的，所述磁力座磁性>6T。步驟3所述高頻干擾信號(hào)是指頻率為15kHz以上的干擾信號(hào)。對(duì)于安裝位置的選擇，本發(fā)明以SOOkV高壓斷路器和126kV斷路器為例，分別如圖8和圖9所示，圖8中標(biāo)出了 7個(gè)傳感器的測(cè)試安裝位置。通過(guò)上述振動(dòng)檢測(cè)方法，得到在圖示安裝位置I的位置采集到的振動(dòng)信號(hào)可以準(zhǔn)確的反映高壓斷路器的合閘時(shí)刻，在圖示安裝位置7的位置采集到的振動(dòng)信號(hào)可以準(zhǔn)確的反映高壓斷路器的分閘時(shí)刻。圖9中位置2處得到的分閘、合閘振動(dòng)信號(hào)效果最好。由于高壓斷路器大量采用鐵質(zhì)材料制成，故振動(dòng)傳感器安裝方式可考慮采用加裝磁力座的方式。從圖10和圖11可以看出，振動(dòng)信號(hào)的頻率范圍基本在IOkHz以內(nèi)，符合磁力座安裝方式可有效采集的頻率范圍。綜合上述兩點(diǎn)，傳感器安裝方式選用磁力座安裝方式。由于圖8和圖9兩種高壓斷路器的安裝方式都需選擇合適的磁力座，圖11對(duì)3種不同型號(hào)(具體參數(shù)見(jiàn)表I)的磁力座采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行FFT變換分析。從其頻譜中可以看出，3種磁力座測(cè)得信號(hào)的頻率分布在(T5kHz時(shí)基本一致，而當(dāng)頻率f > 5kHz時(shí)，磁性為3T的磁力座測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)的部分頻帶未呈現(xiàn)，而磁性為6T和18T的磁力座可完整的將振動(dòng)信號(hào)的整個(gè)頻帶表現(xiàn)出。考慮到質(zhì)量及價(jià)格因素，本發(fā)明推薦使用磁力座磁性>6T。表I磁力座磁性參數(shù)
jttai rajcttl f~I I- γγ ITi / I I-, Ji、J mm質(zhì)量 g Cf吸力 T諧振頻率 kHz溫度范圍III Τ4401 3Lj JL T f Λ/ IΦ\(ν< 57>3.520彡100
權(quán)利要求
1.一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在高壓斷路器多個(gè)位置上的振動(dòng)傳感器，和振動(dòng)傳感器依次相通信連接的電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊、低通濾波模塊、電位抬高模塊、隔離單元模塊、單片機(jī)以及上位機(jī)，和高壓斷路器相通信連接的斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接，還包括和高壓斷路器依次相通信連接的電流互感器、低通濾波模塊、觸發(fā)電路模塊，觸發(fā)電路模塊也通過(guò)所述隔離單元模塊與所述單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述振動(dòng)傳感器為電荷輸出型壓電加速度振動(dòng)傳感器，其頻率范圍為(Tl5kHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于所述低通濾波模塊的截止頻率為15kHz。
4.權(quán)利要求I所述高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I :在高壓斷路器上多個(gè)位置安裝振動(dòng)傳感器，通過(guò)振動(dòng)傳感器采集高壓斷路器不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)，此分合閘振動(dòng)信號(hào)為電荷信號(hào)； 步驟2 :電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊將振動(dòng)傳感器輸出的電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的放大； 步驟3:低通濾波模塊將放大后的電壓信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電位抬高模塊將其轉(zhuǎn)換為正電壓信號(hào)，同時(shí)斷口換位信號(hào)檢測(cè)模塊提取高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)，電流互感器采集高壓斷路器分合閘電流信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波模塊將分合閘電流信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)濾除，經(jīng)過(guò)濾除后的分合閘電流信號(hào)通過(guò)觸發(fā)電路模塊轉(zhuǎn)換為觸發(fā)信號(hào)； 步驟4 :步驟3所述的正電壓信號(hào)、高壓斷路器分合閘斷口信號(hào)以及觸發(fā)信號(hào)通過(guò)隔離單元模塊進(jìn)入單片機(jī)，最后通過(guò)總線的方式與上位機(jī)通信，完成整個(gè)振動(dòng)信號(hào)的傳輸過(guò)程; 步驟5:操作者將上位機(jī)顯示的不同位置的分合閘振動(dòng)信號(hào)的波形進(jìn)行對(duì)比，挑選出最能反映高壓斷路器分合閘動(dòng)作過(guò)程的波形，從而確定振動(dòng)傳感器最佳安裝位置，此最佳安裝位置上安裝的振動(dòng)傳感器采集的分合閘振動(dòng)信號(hào)作為后續(xù)信號(hào)處理的數(shù)據(jù)來(lái)源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述振動(dòng)傳感器采用磁力座安裝方式安裝在高壓斷路器上，所述磁力座磁性>6T。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟3所述高頻干擾信號(hào)是指頻率為15kHz以上的干擾信號(hào)。
全文摘要
一種高壓斷路器振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，該系統(tǒng)包括安裝在高壓斷路器多個(gè)位置上的振動(dòng)傳感器，和其連接的電荷-電壓轉(zhuǎn)換模塊、低通濾波模塊、電位抬高模塊、隔離單元模塊、單片機(jī)以及上位機(jī)，和高壓斷路器相連的斷口信號(hào)檢測(cè)模塊也通過(guò)隔離單元模塊與單片機(jī)以及上位機(jī)依次相通信連接，還包括和高壓斷路器依次相連的電流互感器、低通濾波模塊、觸發(fā)電路模塊，觸發(fā)電路模塊也通過(guò)隔離單元模塊與單片機(jī)以及上位機(jī)依次相連；檢測(cè)方法在高壓斷路器上多個(gè)位置安裝振動(dòng)傳感器采集分合閘振動(dòng)信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行處理后，挑選出最能反映高壓斷路器分合閘動(dòng)作過(guò)程的波形，從而確定振動(dòng)傳感器最佳安裝位置；以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)的高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)的目的。
文檔編號(hào)G01H11/08GK102928069SQ20121037807
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者王小華, 郭風(fēng)帥, 賀偉峰, 榮命哲, 劉定新, 劉伸展, 彭在興, 寇新民, 張一茗, 劉有為, 許淵 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 河南平高電氣股份有限公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院