高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，屬于保障開關(guān)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]普通高壓隔離開關(guān)不具備智能化功能，在國家建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的背景下，實現(xiàn)高壓隔離開關(guān)智能化，對推動國家智能電網(wǎng)建設(shè)具有非常重要的意義，隔離開關(guān)與智能組件有機的結(jié)合，即構(gòu)成一臺智能化隔離開關(guān)，智能組件通過傳感器、控制器與隔離開關(guān)進行連接，通過傳感器實現(xiàn)隔離開關(guān)分合閘狀態(tài)、操動機構(gòu)狀態(tài)在線監(jiān)測，對預(yù)測隔離開關(guān)故障提供了重要的技術(shù)手段，為此本發(fā)明提出了一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，可以在線監(jiān)測隔離開關(guān)健康狀態(tài)信息，對及早發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)故障提供一種非常重要的手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置，包括A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器、A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路、A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器、A相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路、嵌入式微處理器電路、顯示電路、電源電路、通信接口電路、開關(guān)量輸入電路、霍爾電流傳感器、視頻攝像頭、SD存儲卡電路；A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器的輸出端分別與對應(yīng)的A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路的輸入端連接;A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器的輸出端分別與對應(yīng)的A相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路的輸入端連接；A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路的輸出端分別與嵌入式微處理器電路的A/D端連接'k相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路的輸出端分別與嵌入式微處理器電路的A/D端連接；顯示電路的輸入端與嵌入式微處理器電路的I/O 口連接；電源電路的輸出端與嵌入式微處理器電路的電源端連接；通信接口電路與嵌入式微處理器電路的通信接口端連接；開關(guān)量輸入電路的輸出端與嵌入式微處理器電路的I/O 口連接；霍爾電流傳感器的輸出端與嵌入式微處理器電路的A/D端連接；視頻攝像頭的輸出端與嵌入式微處理器電路的視頻接口連接；SD存儲卡電路讀寫端與嵌入式微處理器電路的數(shù)據(jù)接口端連接。
[0005]作為優(yōu)選方案，所述視頻攝像頭是短焦距帶自動補光的攝像頭，用于監(jiān)視隔離開關(guān)的關(guān)合狀態(tài)，并抓拍圖像和存儲隔離刀閘動作過程。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述霍爾電流傳感器采用穿心式霍爾傳感器，用于測量隔離開關(guān)操動電動驅(qū)動機構(gòu)電機線圈電流。
[0007]一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
步驟一:根據(jù)A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器，配合A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器測量隔離開關(guān)每相平均合閘速度、平均分閘速度、三相不同期、開距和閉合行程，根據(jù)開距和閉合行程判斷隔離開關(guān)觸頭關(guān)合狀況；
步驟二:根據(jù)視頻攝像頭拍攝的監(jiān)視隔離開關(guān)的關(guān)合狀態(tài)圖像，以判斷隔離刀閘是否關(guān)合到位；
步驟三:根據(jù)霍爾電流傳感器采集的隔離開關(guān)電機線圈電流值，依據(jù)電流-時間曲線包絡(luò)線判斷隔離開關(guān)操動電動驅(qū)動機構(gòu)是否存在卡澀、斷線及合閘速度降低故障；
步驟四:根據(jù)SD存儲卡電路存儲測量歷史數(shù)據(jù)及隔離開關(guān)動作瞬間視頻圖像；
步驟五:根據(jù)開關(guān)量輸入電路采集隔離開關(guān)狀態(tài)位置信號，并用顯示電路顯示隔離開關(guān)所處于位置狀態(tài)。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述步驟一包括如下步驟:
la:根據(jù)A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器采集每相數(shù)據(jù)，并結(jié)合動作時間，計算平均合閘速度、平均分閘速度；
lb:在合閘過程中若出現(xiàn)加速度傳感器測量的加速度值突變，則隔離刀動觸頭和合閘靜觸頭接觸，即合閘剛合點；
lc:在分閘過程中若出現(xiàn)加速度傳感器測量的加速度值突變，則隔離刀動觸頭和接地靜觸頭接觸，即分閘接地剛合點；
Id:結(jié)合每相位移傳感器測量的合閘總行程和分閘總行程，即可獲得在合閘過程和分閘接地過程，隔離刀動觸頭和靜觸頭接觸狀況，并判斷隔離刀閘是否閉合到位；
le:再根據(jù)每相加速度傳感器在閉合行程過程中加速度值的變化量可間接判斷隔離刀動觸頭和靜觸頭接觸壓緊狀況，若出現(xiàn)加速度值有明顯變化，說明此時隔離刀動觸頭和靜觸頭壓緊力比較大。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述步驟三包括如下步驟:
3a:若電流值超過包絡(luò)線，則判斷為電流值大，機構(gòu)存在卡澀；
3b:若無曲線則判斷為斷線；
3c:若電流-時間曲線包絡(luò)線拉長，則判斷為合閘速度降低。
[0010]有益效果:本發(fā)明提供的高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，1、利用視頻攝像頭監(jiān)測隔離開關(guān)分合閘位置狀態(tài)，并抓拍和錄制動作過程位置圖像；2、A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器，配合A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器測量隔離開關(guān)每相平均合閘速度、平均分閘速度、三相不同期、開距和閉合行程，根據(jù)開距和閉合行程判斷隔離開關(guān)觸頭關(guān)合狀況；3、利用霍爾電流傳感器監(jiān)測操動機構(gòu)驅(qū)動電機電流，從而判斷操動機構(gòu)是否存在卡澀、斷線及合閘速度降低等故障。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明在線監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為隔離開關(guān)分閘過程中開距行程、閉合行程及分閘總行程之間關(guān)系圖；
圖3為隔離開關(guān)合閘過程中開距行程、閉合行程及合閘總行程之間關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0013]如圖1所示，一種高壓隔離開關(guān)機械特性在線監(jiān)測裝置，包括A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器、A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路、A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器、A相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路、嵌入式微處理器電路、顯示電路、電源電路、通信接口電路、開關(guān)量輸入電路、霍爾電流傳感器、視頻攝像頭、SD存儲卡電路;A相加速度傳感器、B相加速度傳感器、C相加速度傳感器的輸出端分別與對應(yīng)的A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路的輸入端連接；A相位移傳感器、B相位移傳感器、C相位移傳感器的輸出端分別與對應(yīng)的A相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路的輸入端連接；A相信號調(diào)理電路、B相信號調(diào)理電路、C相信號調(diào)理電路的輸出端分別與嵌入式微處理器電路的A/D端連接'k相位移信號調(diào)理電路、B相位移信號調(diào)理電路、C相位移信號調(diào)理電路的輸出端分別與嵌入式微處理器電路的A/D端連接；顯示電路的輸入端與嵌入式微處理器電路的I/O 口連接；電源電路的輸出端與嵌入式微處理器電路的電源端連接；通信接口電路與嵌入式微處理器電路的通信接口端連接；開關(guān)量輸入電路的輸出端與嵌入式微處理器電路的I/O 口連接；霍爾