專利名稱:斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),屬于電器控制設(shè) 備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
真空斷路器是近十幾年來快速發(fā)展起來的一種新型電器。同傳統(tǒng)的 油斷路器相比,具有許多優(yōu)點(diǎn),如不燃爆、不污染、免檢期長、可頻繁 操作、較小的觸頭間隙、體積小、重量輕、電弧不外露、壽命長等一系 列優(yōu)點(diǎn),它正逐步取代傳統(tǒng)的少油斷路器而成為中壓配電系統(tǒng)的主要開 關(guān)設(shè)備。
真空斷路器的使用壽命是機(jī)械壽命與電壽命的綜合,其機(jī)械壽命是 指斷路器在空載或額定長期負(fù)荷輕載下的分合循環(huán)操作次數(shù),著眼于機(jī)
械動(dòng)作方面的能力;真空斷路器機(jī)械壽命比較長,可達(dá)10,000次以上。 電壽命是真空斷路器的電氣開斷能力,通常以額定短路開斷電流的開斷 次數(shù)來表示。真空斷路器的電壽命次數(shù)僅數(shù)十次。 一般來講,真空斷路 器的電壽命決定其真實(shí)使用期限。如果電壽命超過,真空滅弧室會(huì)失效, 電弧不能斷開,滅弧室可能爆炸,造成重大事故。所以,對(duì)其電壽命的 監(jiān)測(cè)和評(píng)估是非常必要的。
當(dāng)前,隨著真空斷路器在中壓配電系統(tǒng)中日益廣泛的采用,對(duì)其電 壽命的在線監(jiān)測(cè)也變得非常重要。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),得出其剩余電壽命,
以便能夠及時(shí)給出相應(yīng)的報(bào)警信息,維護(hù)人員即可進(jìn)行及時(shí)的處理,從 而避免重大事故的發(fā)生,保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。
傳統(tǒng)的電壽命監(jiān)測(cè)方法一般都建立在對(duì)開斷電流準(zhǔn)確測(cè)量的基礎(chǔ) 上,由于斷路器在實(shí)際運(yùn)行中,開斷電流的變化范圍非常大,且在開斷 短路電流情況下有時(shí)會(huì)含有直流分量,現(xiàn)有電磁式電流互感器會(huì)出現(xiàn)不 同程度的磁飽和,進(jìn)而導(dǎo)致二次輸出信號(hào)波形畸變,無法實(shí)現(xiàn)對(duì)開斷電 流的準(zhǔn)確測(cè)量。采用軟件補(bǔ)償算法處理后,對(duì)于深度飽和的電流互感器,
測(cè)量誤差也要大于7%。此外,由于開關(guān)柜自身結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部空間的限 制,傳統(tǒng)的電流測(cè)量方法無法方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有開關(guān)柜中真空斷路器開 斷電流的測(cè)量。另外,傳統(tǒng)的電壽命監(jiān)測(cè)方法是開斷電流累計(jì)法,使用 該方法監(jiān)測(cè)斷路器的壽命,只需要記錄開斷電流次數(shù);不過,由于該方 法忽略了開斷電流幅值與電磨損關(guān)系等實(shí)際因素,因而誤差很大。所以, 用傳統(tǒng)的電壽命監(jiān)測(cè)方法準(zhǔn)確度比較低;再者,由于技術(shù)因素的限制, 這種方式所能夠提供的信息量也比較有限。
隨著光電傳感技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)出 線性度優(yōu)良的故障(開斷)大電流測(cè)量傳感器,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)真空斷路器 電壽命的在線監(jiān)測(cè)是完全可能的,也是非常必要的。并且,它可以給出 更多的信息量及報(bào)警信息,對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有的真空斷路器電壽命監(jiān)測(cè)存在的 不足,提供一種監(jiān)測(cè)方便、準(zhǔn)確的斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包 括光電式Rogowski線圈電流傳感器、光纖合并單元、光電轉(zhuǎn)換與信號(hào) 處理單元、數(shù)據(jù)處理終端單元、阿絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元,其特征是在變壓器10kv側(cè)出口處設(shè)有多組光電式Rogowski線圈電流傳感器和光纖合并單 元,光纖合并單元分別連接光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元,光電轉(zhuǎn)換與信號(hào) 處理單元連接數(shù)據(jù)處理終端單元,數(shù)據(jù)處理終端單元通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)在 電力公司調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元。所述的數(shù)據(jù)處理終端單元為嵌 入式工控機(jī)。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理簡單,安裝、使用方便,光電式Rogowski線 圈電流傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)多路故障大電流(50kA)的準(zhǔn)確測(cè)量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì) 變電站內(nèi)真空斷路器電壽命的實(shí)時(shí)、連續(xù)在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)提供出各真空 斷路器剩余電壽命、開斷電流次數(shù)及開斷電流數(shù)值等相關(guān)參數(shù)。得出其 剩余電壽命,以便能夠及時(shí)給出相應(yīng)的報(bào)警信息,維護(hù)人員即可進(jìn)行及 時(shí)的處理,從而避免重大事故的發(fā)生,保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。
由于系統(tǒng)以光纖作為信號(hào)傳輸系統(tǒng)媒質(zhì),所以整個(gè)系統(tǒng)具有優(yōu)良的 電絕緣性能。Rogowski線圈電流傳感器輸出的電信號(hào)通過信號(hào)處理單 元進(jìn)行數(shù)字化光調(diào)制后被就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的光脈沖信號(hào),并通過光纖 進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,所以整個(gè)信號(hào)傳輸系統(tǒng)具有優(yōu)良的抗電磁干擾能力; 信號(hào)傳輸系統(tǒng)不會(huì)引入額外誤差。Rogowski線圈電流傳感器中沒有鐵 芯等磁性材料,在測(cè)量幅值很大的故障電流過程中,不會(huì)出現(xiàn)磁飽和現(xiàn) 象,具有優(yōu)良的線性特性。系統(tǒng)在測(cè)量故障(開斷)電流及監(jiān)測(cè)剩余電 壽命的同時(shí),還對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠定期完成自診斷、 自校驗(yàn)的功能。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以通過Web方式進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問,訪問 方式與方法簡便、快捷、高效。
圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖中l(wèi)光電式Rogowski線圈電流傳感器、2光纖合并單元、3光
電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元、4數(shù)據(jù)處理終端單元、5網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元、6 光纖電纜。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型,設(shè)置多組光電式Rogowski線 圈電流傳感器1和多組光纖合單元2,光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元3、數(shù)據(jù) 處理終端單元(嵌入式工控機(jī))4、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元5,單元設(shè)備之間采 用光纖電纜6連接。光電式Rogowski線圈電流傳感器l連接光纖合并單 元2,光電式Rogowski線圈電流傳感器組和光纖合并單元組設(shè)置在主 變出口側(cè),光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元3連接數(shù)據(jù)處理終端單元4、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn) 端監(jiān)測(cè)單元5,光纖合并單元2分別連接光^轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元3。
斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電流測(cè)量通道2X3相(或4X3相), 監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)時(shí)負(fù)荷電流波形;故障電流波形(3 5周波);剩余電壽 命;開斷電流次數(shù)及幅值故障電流測(cè)量范圍最大至50kA,分辨率約 3A,整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)無磁飽和現(xiàn)象電流測(cè)量誤差<2.0%,故障錄波:
記錄各種故障情況下三相電流波形數(shù)據(jù),開斷電流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和記錄
參數(shù)開斷電流波形,開斷次數(shù)、開斷電流幅值及相應(yīng)時(shí)間,剩余電
壽命狀況。
測(cè)量和計(jì)算數(shù)據(jù)由光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元統(tǒng)一管理。系統(tǒng)還具有
測(cè)量與計(jì)算數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸、就地存儲(chǔ)及遠(yuǎn)程Web訪問等功能。此
外,該系統(tǒng)還能設(shè)定各種閾值,并據(jù)此給出相應(yīng)的報(bào)警信息等。
權(quán)利要求1、一種斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括光電式Rogowski線圈電流傳感器、光纖合并單元、光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理終端單元、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元,其特征是在變壓器10kv側(cè)出口處設(shè)有多組光電式Rogowski線圈電流傳感器和光纖合并單元,光纖合并單元分別連接光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元,光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元連接數(shù)據(jù)處理終端單元,數(shù)據(jù)處理終端單元通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)在電力公司調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特征是 所述的數(shù)據(jù)處理終端單元為嵌入式工控機(jī)。
專利摘要斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括多組光電式Rogowski線圈電流傳感器和多組光纖合并單元、光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元、數(shù)據(jù)處理終端單元、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元,光電式Rogowski線圈電流傳感器連接光纖合并單元,光電式Rogowski線圈電流傳感器組和光纖合并及信號(hào)處理單元組設(shè)置在主變出口側(cè),光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元連接數(shù)據(jù)處理終端單元,數(shù)據(jù)處理終端單元通過網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)單元,光纖合并及單元分別連接光電轉(zhuǎn)換與信號(hào)處理單元。數(shù)據(jù)處理終端單元單元為嵌入式工控機(jī)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理簡單,安裝、使用方便,得出其剩余電壽命,以便能夠及時(shí)給出相應(yīng)的報(bào)警信息,保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01R31/327GK201177653SQ20072013153
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者磊 張, 李培培, 王銘民, 煒 許, 邱文華, 陳光風(fēng) 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司揚(yáng)州供電公司