一种高压开关设备用储能监测控制方法及装置与流程

本发明涉及一种高压开关设备用储能监测控制方法及装置，属于高压开关设备监测控制领域。

背景技术：

目前，国内正在大力推广电力设备状态检修工作，高压开关设备作为电力系统重要的元件，其设备可靠性对电力系统运行可靠性有至关重要的影响。高压开关设备中断路器液压机构油压可直接反映高压断路器储能状态，如储压器是否泄漏。

高压断路器液压机构储能电机控制回路是通过传统油压开关和继电器搭建的，零部件较多，容易出现故障，而且出现问题时不易排查。能够快速、准确地判断出高压开关液压机构是否出现了油压泄露故障对电力系统的可靠性运行具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高压开关设备用储能监测控制方法及装置，用于快速、有效地判别高压开关设备液压机构是否出现了油压泄露故障。

为了实现上述目的，本发明的一种高压开关设备用储能监测控制方法，步骤如下：1)采集高压开关设备液压机构的油压信号，并将采集到的油压信号与设定的警戒值进行比较；2)当采集到的油压信号超出设定的警戒值时，判断在之前设定时间内高压开关是否动作；3)若高压开关没有动作，则判定为油路泄露。

若高压开关动作，则继续判断，还需要判断的判据包括下面的至少一种：a，高压开关操作频率是否大于设定值；b，操作后储能电机工作时间是否小于设定最小值；c，储能电机电源电压信号是否低于最低工作电压；d，储能电机输出扭矩是否为零；当所述判据均为否时，则判定为油路泄露。

通过无线网络向接收终端传输所述油压信号和油路泄露信息。

将采集到的油压信号加入时间标签。

本发明的一种高压开关设备用储能监测控制装置，包括：采集高压开关设备液压机构的油压信号，并将采集到的油压信号与设定的警戒值进行比较的模块；当采集到的油压信号超出设定的警戒值时，判断在之前设定时间内高压开关是否动作的模块；若高压开关没有动作，则判定为油路泄露的模块。

所述高压开关设备用储能监测控制装置还包括：若高压开关动作，则继续判断的模块，其中还需要判断的判据包括下面的至少一种：a，高压开关操作频率是否大于设定值；b，操作后储能电机工作时间是否小于设定最小值；c，储能电机电源电压信号是否低于最低工作电压；d，储能电机输出扭矩是否为零；当所述判据均为否时，则判定为油路泄露的模块。

所述高压开关设备用储能监测控制装置还包括：通过无线网络向接收终端传输所述油压信号和油路泄露信息的模块。

所述高压开关设备用储能监测控制装置还包括将采集到的油压信号加入时间标签的模块。

本发明的有益效果是：采用本发明的方法及装置，实时监测高压开关设备液压机构的油压值，可以快速、有效地判别出高压开关设备液压机构是否出现了油压泄露故障的问题。

附图说明

图1是高压开关设备用储能监测控制装置原理图；

图2是储能状态异常故障原因判别流程图；

图3是储能电机控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

为了实现对高压开关设备液压机构储能状态的实时监测，提供了一种高压开关设备储能状态的监测控制装置，该装置可以设置在高压开关设备的内部或者其它位置。其主要包括油压传感器、中央处理器和无线通信模块。当油压传感器采集的油压信号超出设定的警戒值时，中央处理器根据采集的油压信号进行故障原因分析，并通过无线通信模块将油压信号和故障信息发送传输给接收终端。

为了完善上述监测控制装置的功能，如图1所示，高压开关设备储能状态的监测控制装置可以具体包括：电池供能电路、滤波调理电路模块、a/d转换模块、休眠唤醒触发电路、中央处理器、串口通信模块、辅助开关、光耦、4g通信模块、数据存储模块、对时电路模块、继电器驱动电路和储能电机。油压传感器、扭矩传感器和电压传感器的模拟信号经过滤波调理电路模块和a/d转换模块变为数字信号。中央处理器读取各传感器对应的数字信号，加入时间标签后并进行处理和分析，然后存放于数据存储模块中。为了减少线缆耦合的电磁干扰，提高装置的可靠性，采用电池供电电路给装置供电。采用休眠唤醒触发电路能够使中央处理器在油压变化值较小情况下进入低功耗状态，节约电能；在监测到油压变化值超过设定值时，休眠唤醒触发电路使中央处理器迅速切换到正常工作状态。安装前，通过串口通信端口设置好工作参数，这些参数用于对装置的各项工作参数进行设定，主要包括采样频率、触发阈值和相关设定值等；并安装相应的sim卡，用于4g通信(当然也可以对应设置成其他无线通信)。正常运行过程中，可通过接收终端向装置发送相应的操作代码，查询当前和历史储能状态及故障信息。

上述监测控制装置所对应的监测控制方法为：1)采集高压开关设备液压机构的油压信号，并将采集到的油压信号与设定的警戒值进行比较；2)当采集到的油压信号超出设定的警戒值时，判断在之前设定时间内高压开关是否动作；3)若高压开关没有动作，则判定为油路泄露。

若高压开关动作，则继续判断，还需要判断的判据包括下面的至少一种：a，高压开关操作频率是否大于设定值；b，操作后储能电机工作时间是否小于设定最小值；c，储能电机电源电压信号是否低于最低工作电压；d，储能电机输出扭矩是否为零；当所述判据均为否时，则判定为油路泄露。例如：当还需要判断的判剧仅为a、b、c、d中的任意一种时，若这一种判剧为否，则判定为油路泄露；当还需要判断的判剧为a、b、c、d中的任意两种时，只有当这两种判剧均为否时，才能判定为油路泄露；当还需要判断的判剧为a、b、c、d中的任意三种时，只有当这三种判剧均为否时，才能判定为油路泄露；当还需要判断的判剧为a、b、c、d这四种时，只有当这四种判剧均为否时，才能判定为油路泄露，如图2所示，其中，判据判断的顺序可调。

若上述判据a的判断结果为高压开关操作频率大于设定值，则说明引起油压值超出警戒值的原因是高压开关操作过于频繁。若上述判据b的判断结果为操作后储能电机工作时间小于设定最小值，则说明引起油压值超出警戒值的原因是储能时间过短。若上述判据c的判断结果为储能电机电源电压信号低于最低工作电压，则说明引起油压值超出警戒值的原因是储能电机电源电压过低。若上述判据d的判断结果为储能电机输出扭矩为零，则说明储能电机发生了损坏。可以通过无线网络向接收终端发送相关油压信息和故障信息，以便维修人员针对性地处理故障。在监测过程中，还可以根据实际情况另外增加判据，判据越多，判定结果越准确。

此外，在将采集到的油压信号与设定的警戒值比较之前，需要将采集到的油压信号模拟量转换为数字量信号，以便中央处理器能够进行数据信息的分析处理。为了保证转换后数字信号的精确度，可以在转换成数字信号之前加入滤波调理步骤。同样，为了便于对监测数据的处理和分析，可以将转换后的数字信号中加入时间标签后进行存储、分析或发送。

在装置的正常运行过程中，由于高压开关操作或某种原因使储压器内的油压低于启动值时(即p<p启动)，装置控制储能电机启动，油泵开始打压，向储压器储能；当监测到的油压达到额定压力时，装置控制电机停止，油泵停止打压。在嵌入式软件中设置中断，当油泵持续打压时间超过设定值时，可能是发生了储压器泄露或者控制储能电机打压的接触器失灵等故障，这样会对液压机构造成一定的损坏，中断响应，控制储能电机停止运转，并进行超时报警。具体流程如图3所示。

通过实时监测高压开关液压机构储能状态，综合多参量特征数据，能够判断故障原因，对电力系统的可靠运行和维修具有重要意义。将监测处理后得到的相关信息和故障信息通过无线网络进行传输，减少了通信线路，节约了光缆和线缆的投入成本。将相关信息直接发送至接收终端，避免了额外设置中间设备所带来的资金问题。