一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，具體地說，涉及一種1kV真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]真空高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，它在電網(wǎng)中主要起著控制、保護(hù)、安全隔離的作用，具有絕緣性能好、開距小、電弧電壓低、電弧能量小、電氣機(jī)械壽命高、開合額定開斷電流次數(shù)多等一系列優(yōu)點(diǎn)，普遍用于10-35kV開關(guān)柜內(nèi)，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定電力系統(tǒng)的安全和效益。真空斷路器在運(yùn)行過程中真空度會(huì)逐步下降，真空泄露到一定程度，分合閘時(shí)開關(guān)會(huì)發(fā)生爆炸。目前，供電系統(tǒng)大都采用真空斷路器斷口間交流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行真空度檢測，該技術(shù)僅能檢測到斷路器真空度是否完好，但對真空滅弧室初期泄露檢測不明顯，更不能量化真空度，對真空度檢測上存在盲區(qū)。真空斷路器復(fù)雜的密封結(jié)構(gòu)也不允許以常規(guī)手段進(jìn)行檢修，故真空度在線監(jiān)測已經(jīng)成為一次設(shè)備狀態(tài)檢修領(lǐng)域的重要課題。
[0003]真空斷路器在線監(jiān)測的提出就是基于上述因素考慮的，根據(jù)現(xiàn)場需要，通過應(yīng)用傳感技術(shù)、檢測技術(shù)、濾波技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)等，分析真空斷路器各部件工作情況，給出真空斷路器的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，為運(yùn)行調(diào)度和檢修人員提供快速、準(zhǔn)確的信息。真空斷路器在線監(jiān)測可對真空斷路器的重要參數(shù)進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)視，提供設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，跟蹤重要參數(shù)的變化，確定其變化趨勢，以判斷是否有故障先兆，為真空斷路器狀態(tài)檢修積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。
[0004]目前，對真空開關(guān)真空度的測試方法從大的方面來說，可分為離線檢測和在線檢測兩大類。離線檢測的方法有很多，如:工頻耐壓法、吸氣劑膜法、絕緣電阻法、持續(xù)電流開斷法、高頻電流開斷法、電弧電壓法和磁控放電法，而且都發(fā)展得比較成熟，但均只能在停電狀態(tài)下進(jìn)行。在線監(jiān)測的方法主要有耦合電容法、旋轉(zhuǎn)式電場探頭檢測法、光電變換法、比例差分探頭檢測法、聲學(xué)檢測法、壓力傳感器法、微型冷陰極磁控計(jì)法、電磁波檢測法等，當(dāng)前的真空度在線監(jiān)測方法研宄大部分停留在理論研宄階段，尚無一種真空度在線監(jiān)測方法是得到普遍應(yīng)用的，因此，探宄性能穩(wěn)定、可靠性高、可行性強(qiáng)、性價(jià)比高、維護(hù)方便、簡單易用的一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置，是非常有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可實(shí)施性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、可靠性高的真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006]其技術(shù)方案如下:
[0007]一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)下位機(jī)，所述下位機(jī)部分為真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置由3個(gè)傳感器和一個(gè)真空度在線監(jiān)測儀組成。
[0008]優(yōu)選地，所述真空度在線監(jiān)測儀包括精密電阻、NPO級(jí)電容、運(yùn)算放大器、微波定向發(fā)射芯片、AD轉(zhuǎn)換器、DSP芯片。
[0009]優(yōu)選地，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置直接安裝在輸電系統(tǒng)的真空斷路器處，在線監(jiān)測裝置采集的信息經(jīng)過裝置內(nèi)部電路處理后，將信息傳送至上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)與運(yùn)行檢修人員的終端接收設(shè)備通過3G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。
[0010]優(yōu)選地，所述下位機(jī)部分與上位機(jī)之間是通過通訊通道相連，上位機(jī)主要采用VB6.0軟件進(jìn)行開發(fā)，對下位機(jī)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類儲(chǔ)存和歷史數(shù)據(jù)查詢，并通過友好的人際交互界面，將真空斷路器真空度的重要參數(shù)指標(biāo)以直觀的形式實(shí)時(shí)顯示出來，上位機(jī)是與集控中心互聯(lián)的，集控中心調(diào)閱真空度狀態(tài)信息，上位機(jī)通過3G網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行檢修工作者所持的終端設(shè)備互通，一旦真空斷路器真空度惡化，及時(shí)將主要信息反饋給運(yùn)行檢修工作者。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠性高、可行性強(qiáng)、性價(jià)比高、維護(hù)方便、簡單易用，整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，便可高效、可靠的實(shí)現(xiàn)真空度在線監(jiān)測功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊；
[0013]圖2為本發(fā)明真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置外圍連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0015]參照圖1-圖2，一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)下位機(jī)，所述下位機(jī)部分為真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置由3個(gè)傳感器和一個(gè)真空度在線監(jiān)測儀組成。所述真空度在線監(jiān)測儀包括精密電阻、NPO級(jí)電容、運(yùn)算放大器、微波定向發(fā)射芯片、AD轉(zhuǎn)換器、DSP芯片。真空度在線監(jiān)測儀主要是對傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和轉(zhuǎn)換。有效數(shù)據(jù)信息的提取無法由硬件完成，而是基于高速神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和小波變換技術(shù)，由VC++語言編程實(shí)現(xiàn)。真空斷路器的真空度在線監(jiān)測裝置可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自檢功能和手動(dòng)自檢功能。手動(dòng)自檢功能主要是對裝置進(jìn)行完整回路的自檢，而裝置自檢主要是實(shí)現(xiàn)對信號(hào)發(fā)生回路、信號(hào)反饋回路、AD采樣、開出等重要回路進(jìn)行自檢等，不對繼電器檢查。所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置直接安裝在輸電系統(tǒng)的真空斷路器處，在線監(jiān)測裝置采集的信息經(jīng)過裝置內(nèi)部電路處理后，將信息傳送至上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)與運(yùn)行檢修人員的終端接收設(shè)備通過3G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。所述下位機(jī)部分與上位機(jī)之間是通過通訊通道相連，上位機(jī)主要采用VB6.0軟件進(jìn)行開發(fā)，對下位機(jī)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類儲(chǔ)存和歷史數(shù)據(jù)查詢，并通過友好的人際交互界面，將真空斷路器真空度的重要參數(shù)指標(biāo)以直觀的形式實(shí)時(shí)顯示出來，上位機(jī)是與集控中心互聯(lián)的，集控中心調(diào)閱真空度狀態(tài)信息，上位機(jī)通過3G網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行檢修工作者所持的終端設(shè)備互通，一旦真空斷路器真空度惡化，及時(shí)將主要信息反饋給運(yùn)行檢修工作者。
[0016]本發(fā)明真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)在具體使用過程中:真空斷路器的金屬導(dǎo)桿和觸頭與屏蔽罩之間相當(dāng)于一個(gè)電容器，真空斷路器的屏蔽罩對地也相當(dāng)于一個(gè)電容器。當(dāng)滅弧室真空度正常時(shí)，在帶電狀態(tài)下，屏蔽罩積累的電荷使得屏蔽罩上的電位較高，最高可接近電源電壓的峰值，且比較穩(wěn)定。
[0017]當(dāng)真空度降低時(shí)，滅弧室內(nèi)的氣體密度變大，內(nèi)部氣體壓力的升高將導(dǎo)致氣體分子、金屬粒子等增多，從而引起絕緣特性下降，預(yù)擊穿電壓降低，發(fā)生預(yù)擊穿的幾率增多，產(chǎn)生離子放電，導(dǎo)致屏蔽罩電位下降，并使真空斷路器周邊電場強(qiáng)度發(fā)生變化。當(dāng)內(nèi)部氣體壓力初始變化時(shí)，電場變化不是很明顯，但到一定值時(shí)電場變化十分明顯。當(dāng)內(nèi)部氣體壓力進(jìn)一步升高時(shí)，金屬導(dǎo)桿和觸頭主要通過導(dǎo)電氣體對屏蔽罩充放電，由于屏蔽罩對地的電容很小，少量的電荷堆積即可大幅度改變觸頭附近的電場強(qiáng)度，在觸頭的邊緣會(huì)形成電暈。外加特定的微波信號(hào)，屏蔽罩上的反饋信號(hào)將發(fā)生規(guī)律性變化，檢測這個(gè)特定的反饋信號(hào)，就可以反映內(nèi)部氣體壓力狀況。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)下位機(jī)，所述下位機(jī)部分為真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置由3個(gè)傳感器和一個(gè)真空度在線監(jiān)測儀組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述真空度在線監(jiān)測儀包括精密電阻、NPO級(jí)電容、運(yùn)算放大器、微波定向發(fā)射芯片、AD轉(zhuǎn)換器、DSP芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置直接安裝在輸電系統(tǒng)的真空斷路器處，在線監(jiān)測裝置采集的信息經(jīng)過裝置內(nèi)部電路處理后，將信息傳送至上位機(jī)，上位機(jī)系統(tǒng)與運(yùn)行檢修人員的終端接收設(shè)備通過3G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)部分與上位機(jī)之間是通過通訊通道相連，上位機(jī)主要采用VB6.0軟件進(jìn)行開發(fā)，對下位機(jī)傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類儲(chǔ)存和歷史數(shù)據(jù)查詢，并通過友好的人際交互界面，將真空斷路器真空度的重要參數(shù)指標(biāo)以直觀的形式實(shí)時(shí)顯示出來，上位機(jī)是與集控中心互聯(lián)的，集控中心調(diào)閱真空度狀態(tài)信息，上位機(jī)通過3G網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)行檢修工作者所持的終端設(shè)備互通，一旦真空斷路器真空度惡化，及時(shí)將主要信息反饋給運(yùn)行檢修工作者。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)下位機(jī)，所述下位機(jī)部分為真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置，所述真空斷路器真空度在線監(jiān)測裝置由3個(gè)傳感器和一個(gè)真空度在線監(jiān)測儀組成。本發(fā)明具有性能穩(wěn)定、可靠性高、可行性強(qiáng)、性價(jià)比高、維護(hù)方便、簡單易用。
【IPC分類】G01L21-00
【公開號(hào)】CN104596699
【申請?zhí)枴緾N201510023104
【發(fā)明人】程江洲, 王思穎, 陳晨, 黎蓉
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月16日