CN204116558U - 一种断路器在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种断路器在线监测装置，包括传感器模块和在线监测模块，在线监测模块包括信号传输模块，数据处理模块，人机交互模块，后台通讯模块和后台计算机模块，通过信号传输模块将传感器模块和数据处理模块相连，所述数据处理模块和人机交互模块相连，通过后台通讯模块将数据处理模块和后台计算机模块相连。在断路器正常工作时，传感器模块采集断路器运行过程中的重要参数，通过信号传输模块处理后将数据传输给数据处理模块进行处理，之后数据一方面传输至人机交互模块给操作人员进行调控，另一方面通过后台通讯模块传输至后台计算机模块进行远程接收现场数据和存储历史数据。
Description
技术领域
本实用新型属于电力行业中断路器的监测领域，尤其涉及一种断路器在线监测装置。
背景技术
随着社会的不断发展，对电能的需求量越来越大，对供电设备的安全与可靠性的要求也越来越高。断路器作为开关一次设备中重要的元器件，直接负责高压线路的通断，密切关系着电力***的安全。因此保证断路器在合理的参数范围内运行至关重要。传统的断路器定期检修需要在停电的状态下进行，而定期检修消耗人力物力，工作量大，而且在停电状态下某些断路器的隐患问题难以发现。同时，现有的断路器在线监测装置主要是对断路器机械操作次数、开关累计运行时间等参数的监测，多数监测装置的功能比较单一，仅对一种设备或多种设备的同类参数进行监测，没有很好的将故障诊断技术和在线监测技术结合起来，而分析诊断仅限于超标报警，具体详细的分析诊断基本上由实验员完成，准确性不高，效率低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种断路器在线监测装置，使之能够实时采集断路器在运行过程中的多项重要参数，并将数据及时反馈给现场管理人员进行监测及故障排除。
为此采用如下的技术方案，一种断路器在线监测装置，包括传感器模块和在线监测模块，由传感器模块传递信号给在线监测模块进行监测，其特征在于：所述在线监测模块包括信号传输模块，数据处理模块，人机交互模块，后台通讯模块和后台计算机模块，通过信号传输模块将传感器模块和数据处理模块相连，所述数据处理模块和人机交互模块相连，通过后台通讯模块将数据处理模块和后台计算机模块相连；所述数据处理模块包括采集数据的A/D转换模块及数据分析运算模块；所述传感器模块包括行程传感器，霍尔电流传感器及无线温度传感器；所述信号传输模块包括信号转换器，信号放大器，低通滤波器及信号调频器；所述的人机交互模块包括显示现场数据的触摸屏及设定参数用的键盘；所述后台通讯模块为485总线连接或无线连接。
进一步地，所述传感器模块中的行程传感器采用角位移行程传感器，所述角位移行程传感器包括转轴和主体部分；以永磁铁将行程传感器的转轴通过连接机构固定在断路器的主轴上，同时把行程传感器主体部分通过安装板固定在断路器机构的外壳上。
进一步地，所述的后台通讯模块中的无线连接采用CDMA无线网络连接。
在断路器正常工作时，所述传感器模块能够采集断路器运行过程中的电流、行程、触头温度等重要参数，通过信号传输模块对信号处理后，将数据传输给数据处理模块进行分析处理，之后数据一方面传输至人机交互模块，操作人员将根据实际情况通过人机交互模块的触摸屏及键盘进行调控，数据另一方面通过后台通讯模块传输至后台计算机模块以实现远程接收现场数据和存储历史数据的功能。
本实用新型通过采集断路器运行时的各项重要参数，可以诊断出断路器运行过程中可能存在的问题，供现场工作人员实时在线监测，出现问题后可进行针对性检修，避免了大规模定期检修的繁琐工作，提高了工作效率。同时本实用新型的后台通讯功能强，既可以使用485总线进行现场总线通讯，又可以通过CDMA网络实现无线通讯，在主控室计算机离配电房较远或者现场不方便设置通讯线的场合下，使用无线通讯就能在任意联网的情况下实现远程监控功能。
附图说明
图1是本实用新型的模块连接图。
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见附图。本实施例包括传感器模块和在线监测模块，由传感器模块传递信号给在线监测模块进行监测，所述在线监测模块包括信号传输模块，数据处理模块，人机交互模块，后台通讯模块和后台计算机模块，通过信号传输模块将传感器模块和数据处理模块相连，所述数据处理模块和人机交互模块相连，通过后台通讯模块将数据处理模块和后台计算机模块相连；所述数据处理模块包括采集数据的A/D转换模块及数据分析运算模块；所述传感器模块包括行程传感器，霍尔电流传感器及无线温度传感器；所述信号传输模块包括信号转换器，信号放大器，低通滤波器及信号调频器；所述的人机交互模块包括显示现场数据的触摸屏及设定参数用的键盘；所述后台通讯模块为485总线连接或CDMA无线网络连接。
传感器模块的数据为电压信号或者电流信号通过信号线接入信号传输模块，经过信号传输模块对信号进行处理后送入数据处理模块的A/D转换模块，数据处理模块对采集到的A/D数据由数据分析运算模块进行分析处理后一方面通过串口传送给人机交互模块，另一方面通过后台通讯模块发送至后台计算机模块。
具体来说，通过行程传感器采集断路器机构合分闸过程中的行程变化，通过电流传感器采集合分闸线圈电流、主回路电流以及储能电机电流，通过开关量输入单元采集断路器辅助触点的换位信号。在如上述据采集的基础上确定合闸起始时刻、合闸结束时刻、分闸起始时刻、分闸结束时刻，根据国家标准与实际经验，本实施例采用如下方式确定上述值：以合闸线圈得电的时刻为合闸起始时刻，以主回路三相电流均得电的时刻作为合闸结束时刻，以分闸线圈得电的时刻作为分闸起始时刻，分闸结束时刻结合行程传感器采样的位移时间曲线来判定。合分闸换位信号确定后以如下方式确定速度量：用合分闸行程除以合分闸时间定义合分闸速度，用行程中前部分的行程量除以通过本部分行程所需要的时间定义为刚合或刚分速度，刚合刚分速度是表征断路器性能的重要参数。本实施例同时还采集储能电机电流波形，用以判断断路器储能过程是否有故障；采集了主回路触头的温度，用无线方式传送至数据处理模块，用此判断主回路是否温度超常，存在隐患。上述采集到得信号既可以现场触摸屏查看又可以通过装置的网络功能在远程的后台计算机模块查看。
1）传感器模块说明：本实施例的行程传感器采用角位移行程传感器，所述角位移行程传感器包括转轴和主体部分；以永磁铁将行程传感器的转轴通过连接机构固定在断路器的主轴上，同时把行程传感器主体部分通过安装板固定在断路器机构的外壳上。采用永磁铁安装简单灵活，适用于各种不同类型的机构，避免了传统安装方式需要在主轴上添加安装支架以及适用性差的弊端。所述的线圈电流传感器、主回路电流传感器与储能电机电流传感器均采用霍尔式电流传感器，安装方式均采用穿芯式安装，固定方式采用扎带固定。
2）信号传输模块说明：本实施例的传感器信号送入处理器之前都进行了低通滤波，阻抗变换，电流电压转换，过电压抑制等抗干扰技术处理，防止由于现场的电磁干扰或者电源电压波动产生的干扰信号进入装置。
3）数据处理模块说明：数据采集通过A/D转换模块进行，对于采集到的波形数据先进行抗干扰处理删除错误的数据，然后进行分析计算。
行程数据：断路器的行程传感器数据出来的信号为电压信号，A/D转换模块以20KHZ的采样频率对此数据进行采样，采样结束后先保存这些主数据，然后调用软件滤波程序剔除不合理的点，最后保存有用的数据。
电流数据：断路器在线监测装置霍尔传感器出来的为电流信号，在经过调理电路转换为电压信号之后，用上述同样的方式对此数据进行处理。
数据的分析计算：在数据采样结束后，针对不同电压等级的断路器，由于不同电压等级的断路器开距，线圈电流，超程等参数的量程数均有区别，如果采用相同的计算程序则误差较大，通过数据分析运算模块可以根据用户的参数输入来选择适合量程的计算公式，通用性强，测量精度高。
4）后台通讯模块说明：采用的通讯格式如果为485总线方式则通讯有多种通讯规约可以选择，如MODBUS规约，103规约等，可以通过拨码开关选择通讯规约；如果采用CDMA无线传输，则采用UDP协议传输数据，在后台计算机模块处运行后台软件接收数据。
5）后台计算机模块说明：后台计算机模块设置好参数，按下启动按钮便开始运行，后台计算机模块集成了485方向的数据接收与CDMA无线网络方向的数据接收，并可以保存大量的历史数据，方便用户选择。
上述实施方式仅为本实用新型的一种优选方案，并非全部或唯一的实施方式，简单的技术手段置换或等效变化均属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种断路器在线监测装置，包括传感器模块和在线监测模块，由传感器模块传递信号给在线监测模块进行监测，其特征在于：所述在线监测模块包括信号传输模块，数据处理模块，人机交互模块，后台通讯模块和后台计算机模块，通过信号传输模块将传感器模块和数据处理模块相连，所述数据处理模块和人机交互模块相连，通过后台通讯模块将数据处理模块和后台计算机模块相连；所述数据处理模块包括采集数据的A/D转换模块及数据分析运算模块；所述传感器模块包括行程传感器，霍尔电流传感器及无线温度传感器；所述信号传输模块包括信号转换器，信号放大器，低通滤波器及信号调频器；所述的人机交互模块包括显示现场数据的触摸屏及设定参数用的键盘；所述后台通讯模块为485总线连接或无线连接。
2.按照权利要求1所述的一种断路器在线监测装置，其特征在于：所述传感器模块中的行程传感器采用角位移行程传感器，所述角位移行程传感器包括转轴和主体部分；以永磁铁将行程传感器的转轴通过连接机构固定在断路器的主轴上，同时把行程传感器主体部分通过安装板固定在断路器机构的外壳上。
3.按照权利要求1所述的一种断路器在线监测装置，其特征在于：所述的后台通讯模块中的无线连接采用CDMA无线网络连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420600316.XU CN204116558U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种断路器在线监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420600316.XU CN204116558U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种断路器在线监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN204116558U true CN204116558U (zh) | 2015-01-21 |
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ID=52333854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201420600316.XU Active CN204116558U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种断路器在线监测装置 |
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| CN (1) | CN204116558U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105388416A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-03-09 | 国家电网公司 | 智能变电站继电保护遥试试验*** |
| CN105974305A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-09-28 | 河南森源电气股份有限公司 | 一种断路器机械特性在线监测*** |
| CN111415845A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-14 | 江苏凯隆电器有限公司 | 相互配对的断路器控制装置和遥控装置及控制方法 |
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2014
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