高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)，對斷路器故障及時發(fā)現(xiàn)提供了一種非常重要的輔助手段。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)設(shè)備作為發(fā)電廠、變電站中的重要設(shè)備，起著關(guān)合及開斷電力的作用，用來實現(xiàn)輸送及倒換電力負荷、以及從電力系統(tǒng)退出故障設(shè)備和線段，從而保證電力系統(tǒng)安全運行。智能高壓開關(guān)設(shè)備狀態(tài)綜合監(jiān)測系統(tǒng)是根據(jù)我國智能電網(wǎng)建設(shè)要求，針對高壓開關(guān)設(shè)備運行管理中存在的安全隱患，進行有效監(jiān)測和控制而研究開發(fā)的全新系統(tǒng)，它集影響高壓開關(guān)設(shè)備安全運行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測、分析和判斷、智能操控、可視化等功能于一體，實現(xiàn)了較高水平的技術(shù)跨越。
[0003]國際大電網(wǎng)會議調(diào)查結(jié)果表明，二次回路(控制和輔助回路)的故障緊接機械故障之后居第二位。控制和輔助回路占高壓斷路器主要故障的29%，占次要故障的20%。開關(guān)設(shè)備的二次回路多采用傳統(tǒng)的電磁式機械結(jié)構(gòu)，所具備的功能十分有限，已無法適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需要。這種結(jié)構(gòu)性能差，特性不一致，體積大，成本高，功能單一，難以構(gòu)成大規(guī)模的自動化系統(tǒng)。因此，高壓開關(guān)設(shè)備的二次控制必然從傳統(tǒng)的電磁機械式走向智能化，它是電網(wǎng)自動化發(fā)展的需要，也是提高高壓開關(guān)設(shè)備可靠性的必然發(fā)展趨勢，為了了解全生命周期內(nèi)高壓開關(guān)設(shè)備的健康狀況，必須對影響開關(guān)設(shè)備健康狀況的機械和電氣參數(shù)進行監(jiān)測，為此本實用新型提出了一種高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用無線測溫傳感器，結(jié)合空心線圈式電流互感器實現(xiàn)斷路器機械和電氣壽命的預(yù)測，對保障電力系統(tǒng)的安全運行具有非常重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，如何利用無線測溫傳感器，結(jié)合空心線圈式電流互感器，實現(xiàn)斷路器故障及時發(fā)現(xiàn)及壽命預(yù)測。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括測量電路、接收電路及后臺數(shù)據(jù)管理中心;測量電路和接收電路之間采用無線方式傳送數(shù)據(jù)信息；接收電路和后臺數(shù)據(jù)管理中心之間可以采用有線，也可以采用無線傳送數(shù)據(jù)信息;測量電路固定在高壓斷路器觸臂上，處于高壓端;接收電路固定在高壓斷路器儀表室柜門上，處于低壓端;后臺數(shù)據(jù)管理中心放置在變電站管理中心。
[0006]測量電路包括電流傳感器、溫度傳感器、測量模塊、取電CT;電流傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與測量模塊的A/D端連接;取電CT的輸出端與測量模塊的電源端連接;電流傳感器、溫度傳感器、測量模塊、取電CT均固定在斷路器觸臂上；電流傳感器為穿心式空心線圈電流互感器，套裝在斷路器觸臂上;取電CT鐵芯截面20-30平方毫米，材料為硅鋼帶，取電CT線圈為300-500圈漆包線繞制;溫度傳感器為熱敏電阻，安裝時在靠近觸頭發(fā)熱點，測溫范圍0-150°C。
[0007]測量模塊包括測量電路無線發(fā)送模塊、測量電路無線接收模塊、測量電路微處理器、通信指示燈、電源處理電路、斷路器編號撥碼開關(guān)、斷路器觸臂編號撥碼開關(guān);測量電路無線發(fā)送模塊的輸入端與測量電路微處理器的I/o 口連接;測量電路無線接收模塊的輸出端與測量電路微處理器的I/o 口連接;通信指示燈的輸入端與測量電路微處理器的I/O 口連接；電源處理電路的輸出端與測量電路微處理器的電源端連接；電源處理電路的輸入端與取電CT的輸出端連接;斷路器編號撥碼開關(guān)和斷路器觸臂編號撥碼開關(guān)的輸出端分別與測量電路微處理器的I /0 口連接。
[0008]接收電路包括接收電路無線發(fā)送模塊、接收電路無線接收模塊、環(huán)境溫濕度傳感器、報警電路、接收電路微處理器、顯示電路、電源電路、按鍵電路、通信接口電路;接收電路無線發(fā)送模塊的輸入端與接收電路微處理器的I/o 口連接;接收電路無線接收模塊的輸出端與接收電路微處理器的I /0 口連接;環(huán)境溫濕度傳感器的輸出端與接收電路微處理器的A/D端連接;報警電路的輸入端與接收電路微處理器的I/0 口連接;顯示電路輸入端與接收電路微處理器的I/0 口連接;電源電路的輸出端與接收電路微處理器的電源端連接;按鍵電路的輸出端與接收電路微處理器的I/0 口連接;通信接口電路的輸入輸出端與接收電路微處理器的通信接口連接。
[0009]后臺數(shù)據(jù)管理中心可以對變電站所有斷路器觸臂溫升及電流進行統(tǒng)計分析，對斷路器分合閘時刻電流進行電流平方積分，獲取累加值，預(yù)測斷路器真空泡電壽命;累計斷路器分合閘次數(shù)，預(yù)測斷路器真空泡機械壽命。
[0010]電源電路采用交直流110-220V供電。
[0011 ]無線發(fā)送模塊和無線接收模塊發(fā)射頻率為315-960MHZ，功率小于10mW。
[0012]接收電路最多可以接收12個測量電路的溫度和電流信息。
[0013]本實用新型的積極效果是:(I)利用電流傳感器測量斷路器分合閘時刻電流，并進行電流平方積分，獲取累加值，預(yù)測斷路器真空泡電壽命；(2)累計斷路器分合閘次數(shù)，預(yù)測斷路器真空泡機械壽命;(3)。
【附圖說明】
[0014]圖1為高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為測量電路原理結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為測量模塊原理結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4為接收電路原理結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]如附圖1所示，一種高壓斷路器觸頭溫升及壽命在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括測量電路、接收電路及后臺數(shù)據(jù)管理中心；測量電路和接收電路之間采用無線方式傳送數(shù)據(jù)信息;接收電路和后臺數(shù)據(jù)管理中心之間可以采用有線，也可以采用無線傳送數(shù)據(jù)信息；測量電路固定在高壓斷路器觸臂上，處于高壓端;接收電路固定在高壓斷路器儀表室柜門上，處于低壓端;后臺數(shù)據(jù)管理中心放置在變電站管理中心。
[0019]如附圖2所示，測量電路包括電流傳感器、溫度傳感器、測量模塊、取電CT;電流傳感器和溫度傳感器的輸出端分別與測量模塊的A/D端連接;取電CT的輸出端與測量模塊的電源端連接;電流傳感器、溫度傳感器、測量模塊、取電CT均固定在斷路器觸臂上；電流傳感器為穿心