适用于GIS隔离开关分合闸的位置行程测量方法和装置与流程

本发明涉及一种行程测量方法和装置，具体涉及一种gis隔离开关分合闸位置行程测量方法和装置。

背景技术：

随着经济的高速发展，城市化进程的不断加快，gis组合电器在电网中得到了广泛的运用，gis隔离开关分合闸到位，是电网可靠运行的重要保证。

目前，判断gis组合电器隔离开关分合闸是否到位的方式主要有：

1、潮流计算，判断隔离开关是否到位；此方法通过二次侧电流进行计算，在负荷电流很小的情况下判断困难；

2、红外测温，判断隔离开关合闸情况；此方法对精确测温的精度要求极高，判断结果误差较大；

3、x光摄片检查，可判断内部分合闸位置；该方法受设备布置空间影响，对边相摄片容易，但中相摄片较为困难；另外，该方法耗时长，存在辐射伤害。

上述判断方法虽然可行，但无法实现对gis隔离开关动、静触头开距和行程的测量，因此都存在局限性。开盖检查可以确认隔离开关动、静触头是否分合闸到位，但是此方法需要消耗大量时间，处理成本极高。

因此，需要一种可在不打开gis封闭罐体的条件下，即可实现检测gis隔离开关是否分合闸到位的低成本方法。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在不打开gis封闭罐体下，对gis隔离开关是否分合闸到位进行有效检测的行程测量方法和装置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

适用于gis隔离开关分合闸的位置行程测量方法，包括以下步骤：

s1、用角位移传感器输出的脉冲组数度量连杆转动的圈数，进而度量连杆分/合闸隔离开关的水平位移量；

s2、连杆以水平位移量纵坐标，位移时间为横坐标，作位移图；

s3、在位移图上引入分/合闸的时间点，截取连杆分/合闸的行程。

上述步骤s1中连杆的水平位移由电机驱动连杆转动实现。

进一步的，上述步骤s2中，通过电机的电流信号触发连杆的位移时间。

上述步骤s1中度量连杆的水平位移量的方法为：

a1、假设：连杆的全程位移量为a2，分合闸连杆的插入位移量为a2-a1，位移开量为a1，则，a2=n*d（1），

式（1）中，d为连杆转动1圈的水平位移量，n为连杆转动的圈数；

a2、假设：连杆转动1圈，角位移传感器输出的脉冲组数为p，每组脉冲对应的位移量为d，则，d=d/p（2）。

进一步的，上述闸后位移量l≤位移开量a1。

适用于上述的gis隔离开关分合闸的位置行程测量方法的测量装置，包括包裹同圆心连杆的圆箍，其外周圈设有向测量模块反馈位移信号的角位移传感器；

设置于连杆断口处的断口传感器，向测量模块反馈断口信号；

连接电机的电流触发模块，向测量模块反馈电机的电流信号；

所述测量模块根据位移信号生成位移图的纵坐标：位移量，根据电流信号生成位移图的横坐标：位移时间；并根据断口信号的时间点，依据位移图截取连杆的位移量。

上述连杆的全程位移量为a2，分合闸连杆的插入位移量为a2-a1，位移开量为a1，

分闸时，连杆的分闸位移量，即为插入位移量a2-a1，闸后位移量为l；

合闸时，连杆的合闸位移量，即为上述的闸后位移量为l；

且，l≤a1。

上述测量模块接显示器，所述显示器输出位移图及截取的连杆的位移量。

本发明的有益之处在于：

本发明的一种gis隔离开关分合闸位置行程测量方法和装置，通过在gis隔离开关运动连杆加装角位移测量传感器测量行程-时间曲线，结合断口状态信号曲线，计算出隔离开关刀口的动作距离，隔离开关的同期、动静触头开距，用于隔离开关合闸到位的一个有效判断，与现场的分合闸指示牌组合，为隔离开关分合闸到位判断提供了两个以上非同一来源的依据，满足电网反事故措施要求，提高了gis隔离开关运行可靠性。

附图说明

图1为本发明的位置行程测量装置的结构示意图。

图2为本发明的角位移传感器的结构示意图。

图3为本发明的分闸过程中测量的位移曲线图。

图4为本发明的合闸过程中测量的位移曲线图。

图5为本发明的断口传感器的电路图。

图6为本发明的连杆的行程位移示意图。

附图中标记的含义如下：1、连杆，2、环箍，3、角位移传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1所示，适用于gis隔离开关分合闸的位置行程测量装置，包括圆箍、角位移传感器、断口传感器、电流触发模块、测量模块和显示器。

圆箍包裹同圆心连杆，连杆的水平位移由电机驱动连杆转动实现，角位移传感器测量其外周圈并向测量模块反馈角度信号（位移信号）；

连杆断口处设置断口传感器，向测量模块反馈断口信号；

电流触发模块与电机连接，向测量模块反馈电机的电流信号；

测量模块根据位移信号生成位移图的纵坐标：位移量，根据电流信号生成连杆的位移时间，即位移图的横坐标；并根据断口信号的时间点，依据位移图截取连杆的位移量，再通过显示器显示。

测量方法，包括以下步骤：

s1、用角位移传感器输出的脉冲组数度量连杆转动的圈数，进而度量连杆分/合闸隔离开关的水平位移量；

a1、假设：连杆的全程位移量为a2，分合闸连杆的插入位移量为a2-a1，位移开量为a1，则，a2=n*d（1），

式（1）中，d为连杆转动1圈的水平位移量，n为连杆转动的圈数；

a2、假设：连杆转动1圈，角位移传感器输出的脉冲组数为p，每组脉冲对应的位移量为d，则，d=d/p（2）。

s2、连杆以水平位移量纵坐标，位移时间为横坐标，作位移图。

s3、在位移图上引入分/合闸的时间点，截取连杆分/合闸的行程；

且，闸后位移量l≤位移开量a1。

以某一型号的gis高压隔离开关为例，该gis隔离开关的全程位移量a2为100mm，可靠合分闸到位状态下，对应传动连杆的转动的角度为180°，即1/2圈，位移开量（开距）a1为80mm。

在gis隔离开关传动连杆安装高精度角位移传感器，如图2所示。

角位移传感器型号为mnlp5000-1，生产厂家为深圳市米诺电子有限公司，采用分辨率为0.01mm的柔性高精度磁栅尺，贴合在与传动连杆同心的圆周表面，圆周直径60mm，传感器每一圆周（360°）输出18840组正交脉冲。

对应的gis隔离开关的行程分辨率为：100/9420=0.0106mm。

根据隔离开关的行程高分辨率，其行程测量精度可以达到0.1mm。

如图3所示，操作gis隔离开关分闸，测量的位移曲线图。

gis隔离开关在tf时刻分闸，隔离开关断口状态从合闸1变为分闸0，与之对应的触头s-t曲线中，分闸时刻tf之前，开关运动距离（a2-a1）为插入行程，分闸时刻tf之后，开关运动距离a1为开距，分闸运动的全部行程a2为总行程。

分闸过程中测量的总行程为99.97mm，闸后位移量l为79.97mm，插入位移量为20mm，与开关的特征参数相符合，表明分闸到位，gis隔离开关分闸操作可靠。

如图4所示，操作gis高压隔离开关合闸，测量的位移曲线图。

gis隔离开关在th时刻合闸，隔离开关断口状态从分闸0变为合闸1，与之对应的触头s-t曲线中，合闸时刻th之前，开关运动距离a1为开距，合闸时刻th之后，开关运动距离（a2-a1）为插入行程，分闸运动的全部行程a2为总行程。

分闸过程中，测量的合闸位移量l为79.99mm，总行程a2为99.97mm，插入行程为20.00mm，与开关的特征参数相符合，表明合闸到位，gis隔离开关合闸操作可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。