CN108775929B - 一种真空断路器在线监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种真空断路器在线监测***，包括数据采集模块、处理器和显示模块，处理器分别与数据采集模块和显示模块连接，数据采集模块包括温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元、控制单元、无线通信单元，控制单元分别与温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元和无线通信单元连接。本发明通过数据采集模块中的各单元对断路器中的温湿度、压力、拉力和行程等进行采集和分析，便于统计断路器的安全评估系数，且实现了对断路器的多方位检测，实现在线监测，大大提高了断路器在线监测的过程中的实时性、准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于断路器技术领域，涉及到一种真空断路器在线监测***。
背景技术
真空断路器是一种触头在高真空的真空泡内分合的断路器，在电力***配电网的运行中起控制和保护的作用，其运行、维护和检修情况与整个***密切相关。随着电压等级的提高和装机容量的增大，***对电力设备运行可靠性的要求越来越高，这给电力设备检测与诊断技术提出了更高的要求。
近年来，真空断路器出现缺陷和发生事故的次数有所增多，随着真空断路器在电力***特别是中压***中的大范围运用，对真空断路器实施在线监测的必要性显得越为突出，现有的断路器无法实时监测断路器的参数以及无法有效地判断断路器的安全性能，存在可靠性差、准确性差以及实时性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种真空断路器在线监测***，解决了现有断路器，无法对断路器的参数进行监测，存在安全性差、准确性差以及实时性差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种真空断路器在线监测***，包括数据采集模块、处理器和显示模块，处理器分别与数据采集模块和显示模块连接；
数据采集模块包括温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元、控制单元、无线通信单元，控制单元分别与温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元和无线通信单元连接；
温湿度采集单元用于采集断路器静触头的温湿度，并将检测的温湿度发送至控制单元；
压力检测单元包括压力传感器和模数转换器，压力传感器安装在断路器的绝缘子中，用于检测当断路器分/合闸时，弹簧施加在绝缘子上的压力，并将检测的压力经模数转换器转换成数字量压力信息，转换的压力信息发送至控制单元；
角度检测单元为角度传感器，安装在断路器触头上，用于实时检测断路器触头行程的角度，并将检测的触头行程的角度发送至控制单元；
拉力检测单元为拉力传感器，安装在断路器弹簧上，用于实时检测断路器弹簧上的拉力信息，并将检测的拉力信息发送至控制单元；
计数单元为计数器，用于统计弹簧拉伸的次数，并将拉伸的次数发送至控制单元；
控制单元为微处理器，用于接收温湿度采集单元发送的温度和湿度信息，并将接收的温度和湿度分别与预设的温度阈值和湿度阈值进行逐一对比，得到温度差和湿度差；接收压力检测单元发送的断路器绝缘子所受的压力信息，将接收的压力信息与设定的绝缘子承受压力阀值进行对比，得到压力差；接收角度检测单元发送的触头行程的角度，对接收的角度与设定的若干角度数值进行一一对比，得到该角度对应的行程，且控制单元接收拉力检测单元发送的拉力信息，并将接收的拉力信息与设定的弹簧拉力阀值进行对比，得到拉力差值，其中，弹簧拉力阀值＝0.8*弹簧最大拉力。
控制单元根据温度差、湿度差、压力差、拉力差以及弹簧拉伸次数，统计断路器的安全评估系数W,控制单元将接收的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数经无线通信单元发送至处理器；
处理器接收无线通信单元发送的断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数，并将断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数发送至显示终端，同时，处理器对接收的断路器安全评估系数与设定的断路器安全评估系数进行对比，一旦断路器安全评估系数超过设定的断路器安全评估系数，则处理器发送提醒信息至显示终端；
显示终端用于接收处理器发送的断路器实时温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数并进行显示和提醒。
进一步地，断路器的安全评估系数的计算公式为
Δw表示为检测的温度与预设的温度阈值间的差值，Δs表示为检测的湿度与预设的湿度阈值间的差值，Δy表示为检测的压力与绝缘子承受压力阀值的差值，Δl表示为检测弹簧压力与设定的弹簧拉力阀值间的差值，n表示为弹簧拉伸次数。
进一步地，所述温湿度采集单元包括温湿度传感器和模数转换器，温湿度传感器安装在断路器的静触头处，用于实时检测断路器静触头的温度和湿度，并将检测的温度和湿度进行模数转换器转换成数字量温度和湿度信息。
本发明的有益效果：
本发明提供的真空断路器在线监测***，通过数据采集模块中的各单元对断路器中的温湿度、压力、拉力和行程等进行采集和分析，便于统计断路器的安全评估系数，且实现了对断路器的多方位检测，实现在线监测，大大提高了断路器在线监测的过程中的实时性、准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种真空断路器在线监测***的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种真空断路器在线监测***，包括数据采集模块、处理器和显示模块，处理器分别与数据采集模块和显示模块连接；
数据采集模块包括温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元、控制单元、无线通信单元，控制单元分别与温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元和无线通信单元连接；
温湿度采集单元包括温湿度传感器和模数转换器，温湿度传感器安装在断路器的静触头处，用于实时检测断路器静触头的温度和湿度，并将检测的温度和湿度进行模数转换器转换成数字量温度和湿度信息，转换的温度和湿度信息发送至控制单元；
压力检测单元包括压力传感器和模数转换器，压力传感器安装在断路器的绝缘子中，用于检测当断路器分/合闸时，弹簧施加在绝缘子上的压力，并将检测的压力经模数转换器转换成数字量压力信息，转换的压力信息发送至控制单元；
角度检测单元为角度传感器，安装在断路器触头上，用于实时检测断路器触头行程的角度，并将检测的触头行程的角度发送至控制单元；
拉力检测单元为拉力传感器，安装在断路器弹簧上，用于实时检测断路器弹簧上的拉力信息，并将检测的拉力信息发送至控制单元；
计数单元为计数器，用于统计弹簧拉伸的次数，并将拉伸的次数发送至控制单元；
控制单元为微处理器，用于接收温湿度采集单元发送的温度和湿度信息，并将接收的温度和湿度分别与预设的温度阈值和湿度阈值进行逐一对比，得到温度差和湿度差；接收压力检测单元发送的断路器绝缘子所受的压力信息，将接收的压力信息与设定的绝缘子承受压力阀值进行对比，得到压力差；接收角度检测单元发送的触头行程的角度，对接收的角度与设定的若干角度数值进行一一对比，得到该角度对应的行程，且控制单元接收拉力检测单元发送的拉力信息，并将接收的拉力信息与设定的弹簧拉力阀值进行对比，得到拉力差值，其中，弹簧拉力阀值＝0.8*弹簧最大拉力。
控制单元根据温度差、湿度差、压力差、拉力差以及弹簧拉伸次数，统计断路器的安全评估系数
Δw表示为检测的温度与预设的温度阈值间的差值，Δs表示为检测的湿度与预设的湿度阈值间的差值，Δy表示为检测的压力与绝缘子承受压力阀值的差值，Δl表示为检测弹簧压力与设定的弹簧拉力阀值间的差值，n表示为弹簧拉伸次数。
同时，控制单元将接收的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数经无线通信单元发送至处理器；
处理器接收无线通信单元发送的断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数，并将断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数发送至显示终端，同时，处理器对接收的断路器安全评估系数与设定的断路器安全评估系数进行对比，一旦断路器安全评估系数超过设定的断路器安全评估系数，则处理器发送提醒信息至显示终端。
显示终端用于接收处理器发送的断路器实时温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数并进行显示。
本发明提供的真空断路器在线监测***，通过数据采集模块中的各单元对断路器中的温湿度、压力、拉力和行程等进行采集和分析，便于统计断路器的安全评估系数，且实现了对断路器的多方位检测，实现在线监测，大大提高了断路器在线监测的过程中的实时性、准确性和可靠性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种真空断路器在线监测***，其特征在于：包括数据采集模块、处理器、通信传输模块和显示模块，处理器分别与数据采集模块和通信传输模块连接；
通信传输模块与显示模块连接数据采集模块包括温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元、控制单元、无线通信单元，控制单元分别与温湿度采集单元、压力检测单元、角度检测单元、拉力检测单元、计数单元和无线通信单元连接；
温湿度采集单元用于采集断路器静触头的温湿度，并将检测的温湿度发送至控制单元；
压力检测单元包括压力传感器和模数转换器，压力传感器安装在断路器的绝缘子中，用于检测当断路器分/合闸时，弹簧施加在绝缘子上的压力，并将检测的压力经模数转换器转换成数字量压力信息，转换的压力信息发送至控制单元；
角度检测单元为角度传感器，安装在断路器触头上，用于实时检测断路器触头行程的角度，并将检测的触头行程的角度发送至控制单元；
拉力检测单元为拉力传感器，安装在断路器弹簧上，用于实时检测断路器弹簧上的拉力信息，并将检测的拉力信息发送至控制单元；
计数单元为计数器，用于统计弹簧拉伸的次数，并将拉伸的次数发送至控制单元；
控制单元为微处理器，用于接收温湿度采集单元发送的温度和湿度信息，并将接收的温度和湿度分别与预设的温度阈值和湿度阈值进行逐一对比，得到温度差和湿度差；接收压力检测单元发送的断路器绝缘子所受的压力信息，将接收的压力信息与设定的绝缘子承受压力阀值进行对比，得到压力差；接收角度检测单元发送的触头行程的角度，对接收的角度与设定的若干角度数值进行一一对比，得到该角度对应的行程，且控制单元接收拉力检测单元发送的拉力信息，并将接收的拉力信息与设定的弹簧拉力阀值进行对比，得到拉力差值，其中，弹簧拉力阀值＝0.8*弹簧最大拉力；
控制单元根据温度差、湿度差、压力差、拉力差以及弹簧拉伸次数，统计断路器的安全评估系数W，控制单元将接收的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数经无线通信单元发送至处理器；
处理器接收无线通信单元发送的断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数，并将断路器的温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数发送至显示终端，同时，处理器对接收的断路器安全评估系数与设定的断路器安全评估系数进行对比，一旦断路器安全评估系数超过设定的断路器安全评估系数，则处理器发送提醒信息至显示终端；
显示终端用于接收处理器发送的断路器实时温湿度、压力、触头行程、压力和弹簧拉伸次数以及统计的断路器安全评估系数并进行显示和提醒；
断路器的安全评估系数的计算公式为
Δw表示为检测的温度与预设的温度阈值间的差值，Δs表示为检测的湿度与预设的湿度阈值间的差值，Δy表示为检测的压力与绝缘子承受压力阀值的差值，Δl表示为检测弹簧压力与设定的弹簧拉力阀值间的差值，n表示为弹簧拉伸次数；
所述温湿度采集单元包括温湿度传感器和模数转换器，温湿度传感器安装在断路器的静触头处，用于实时检测断路器静触头的温度和湿度，并将检测的温度和湿度进行模数转换器转换成数字量温度和湿度信息。
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