CN205620511U - 一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，包括装置外壳，控制电路，多种信号采集分析模块，报警模块，无线控制模块，外置控制按键，电源***；装置安装在断路器的外壳上，在断路器触头前后设置声音传感器和振动信号。发生故障时，分别采集声音信号和振动信号，数据分析模块通过小波分析计算出各分量的普峭度，从而诊断出故障类型，同时，报警模块发出信号。本实用新型能够直接安装在断路器上之后，可以全天候不间断的对高压断路器信息进行实时采集，并进行分析处理，当诊断出高压断路器出现故障时，就做出告警提示工作人员进行维修，并通过无线控制功能使断路器自动退出运行。

Description

一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压断路器的故障识别及控制保护装置，属于高压电网运行保护安全领域。

背景技术

高压断路器是电力***中一种重要的电气设备，其作为开断和灭弧装置在电力***中肩负着控制和保护的双重任务，是发电厂和变电站中必不可少的设备。随着电网运行自动化程度和可靠性要求的提高，对高压断路器进行故障识别和诊断技术的研究的意义逐渐凸显。

由于现有的断路器的诊断主要是通过将断路器接入测试电路，通过测试电信号的信息来行故障分析，这个办法需要安排定期离线测试，也就是说需要断路器定期退出运行才能获得相关数据，这样的判别办法不仅误判率很高、容易忽视某些不易引起单指标变化的故障，更重要的是降低了检修效率。例如，有的断路器运行状态良好，却不得不定期退出运行进行检修，有的断路器出现了故障，却因为没有到检修期而带故障运行，从而为电网安全埋下了严重的隐患。

基于以上情况，发明一种可以更快捷、更准确、更安全的实现在线诊断断路器运行故障功能的设备就显得亟为重要。本装置能够直接连接在高压断路器所在电路，通过传感器直接采集信号，通过比较小波分量谱峭度的方法能够运算判定高压断路器是否出现故障，如果出现故障，通过与经验数据库进行对比可以判断故障类型，进而达到故障诊断的目的。本装置还有优秀的控制功能，当高压断路器发生故障时，通过控制模块控制断路器的运行与退出，避免出现故障的断路器带病运行造成安全隐患。该装置完成了断路器的在线运行检测、诊断与控制，减少了复杂的定期检查维护，减少了传统的诊断流程，减少了施工负担，降低了成本，大大提高了断路器以及其所在电网的运行效率，同时集成了较为强大的诊断功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以对高压断路器进行在线诊断、报警并能够控制故障断路器退出运行的装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：包括装置外壳，控制电路，多种信号采集分析模块，报警模块，无线控制模块，外置控制按键，电源***；所述的控制电路设置在内置电路板上，与信号采集分析模块、报警模块、无线控制模块、控制按键相连接完成控制功能；所述控制按键包括开关、复位键、退出键、接入键；所述的信号采集分析模块包括对振动信号与声波信号的采集；所述的无线控制模块包括安装在本装置上与安装在断路器控制电路上两部分。

所述的信号采集分析模块采集包括振动信号与声音信号在内的两种信号：分别在断路器前后采集两个声音信号；并且分成三个方向，采集触头动作时刻的断路器在空间中产生的三个方向振动信号，通过分析采集到的信号的谱峭度进行断路器故障类型的诊断。

所述的报警模块内含有语音程序，扬声器内有含有存储模块。

所述的无线控制模块包含控制端和受控端两个部分，控制端设置于装置内部， 受控端与断路器的控制电路相连接。

所述的控制按键位于装置外壳，包含有开关、复位键、退出键、接入键四项，其中开关控制整个设备的开断；复位键用以恢复初始状态；退出键与接入键直接对控制模块的受控端发出指令，命令断路器退出运行与进入运行。

所述的电源***包含有大容量蓄电池以及电源线路。

本实用新型所达到的有益效果：直接安装在断路器上之后，可以全天候不间断的对高压断路器信息进行实时采集，并进行分析处理，当诊断出高压断路器出现故障时，就做出告警提示工作人员进行维修，并通过无线控制功能使断路器自动退出运行。由于无需定期将断路器退出运行检修，大大提高了断路器的工作效率，并降低了故障断路器运行的风险，除此之外，一切过程都由控制模块完成，也最大程度的减少了人工成本。

附图说明：

图1是本实用新型的剖面图

图2是本实用新型的侧面图

图3是本实用新型的背面图

图4是本实用新型的结构示意图

图中各个标记的含义是：1-装置外壳，2-垫片，3-触头前方的声音传感器，4-触头后方的声音传感器，5-包裹触头位置的振动传感器，6-按键模块，7-开关键，8-复位键，9-强制退出键，10-强制接入键，11-电源***，12-报警扬声器，13-散热通风口

具体实施方式

下面结合具体数据和实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例一：一种对高压断路器进行在线诊断、报警以及控制的装置；

如图1，其包括外壳1，垫板2，控制电路等；

如图2，装置包括传感器3、4、5，控制按键6等；

如图3，外壳1设置有电源11。两侧均设置有带通风口13的挡板，用于通风散热。报警扬声器12用于广播报警；

整个装置结构如图4所示，将装置安装在断路器的外壳上，在断路器触头前后均设置有声音传感器，而位于静触头位置还有振动传感器用于采集三个方向的振动信号；

在一次故障情况中，断路器触头的一次分闸动作过程中，分别采集两组声音信号和三组振动信号数据分析模块计算五组数据的，通过小波分析计算出各分量的普峭度如下：

通过数据分析模块分析发现，多个频带的信号分量明显加强，时频分布明显 与正常状态不同。判断出这是由于连接轴销松动，导致在整个过程中断路器产生多次多余振动，从而诊断出故障类型；

判断出故障的同时，本装置立即通过控制模块的受控端，控制断路器退出运行；

同时，控制电路对报警模块发出信号，使报警扬声器发出语音报警，播报出故障内容“轴销松动，请检修”；

所述的电源***采用双路供电模式。由于电源***安装于断路器所在场所，因此可以将其中一路直接接入所在电路，将***内电力接入装置中保证供电。除此之外，另一路采用充电控制单元相连接的免维护蓄电池，与免维护蓄电池相连接的电源模块。免维护电池通过电源模块为整个装置供电，用以保证在特殊不利情况下(如场所断电)仍能短时间对断路器进行实时在线监测，保证装置正常工作的电量。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：包括装置外壳，控制电路，多种信号采集分析模块，报警模块，无线控制模块，外置控制按键，电源***；所述的控制电路设置在内置电路板上，与信号采集分析模块、报警模块、无线控制模块、控制按键相连接完成控制功能；所述控制按键包括开关、复位键、退出键、接入键；所述的信号采集分析模块包括对振动信号与声波信号的采集；所述的无线控制模块包括安装在本装置上与安装在断路器控制电路上两部分。

2.根据权利要求1所述的一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：所述的信号采集分析模块采集包括振动信号与声音信号在内的两种信号：分别在断路器前后采集两个声音信号；并且分成三个方向，采集触头动作时刻的断路器在空间中产生的三个方向振动信号，通过分析采集到的信号的谱峭度进行断路器故障类型的诊断。

3.根据权利要求1所述的一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：所述的报警模块内含有语音程序，扬声器内有含有存储模块。

4.根据权利要求1所述的一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：所述的无线控制模块包含控制端和受控端两个部分，控制端设置于装置内部，受控端与断路器的控制电路相连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：所述的控制按键位于装置外壳，包含有开关、复位键、退出键、接入键四项，其中开关控制整个设备的开断；复位键用以恢复初始状态；退出键与接入键直接对控制模块的受控端发出指令，命令断路器退出运行与进入运行。

6.根据权利要求1所述的一种新型高压断路器故障的在线监测及控制装置，其特征在于：所述的电源***包含有大容量蓄电池以及电源线路。