一种断路器状态监测系统的制作方法

本发明涉及断路器设备，具体涉及一种断路器状态监测系统。

背景技术：

1、高压断路器是电力系统的重要设备，高压断路器的状态监测-直是电力系统十分关注并迫切希望解决的问题之一，状态监测与状态智能管理成为近来发展较快的新技术和管理式，以计算机技术为基础和先导，新型传感器技术、信号处理技术、人工智能技术以及计算机远程监控技术的发展，为电力系统电气设备的状态监测和状态的智能管理开拓了新的研究领域。

2、高压断路器，是开关电器中最为关键的一种电气设备，是作为绝缘和灭弧的装置，是发电厂和变电所配电装置中必不可少的设备，正常运行时，用来进行倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用，当设备和线路发生故障时能快速切除，保证无故障部分正常运行，起着保护作用，高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。

3、断路器检修方式经历了事后检修、定期检修和状态检修的发展过程，状态检修与在线监测有密切的关系，只有通过在线监测全面、正确地给出绝缘的、机械的各种状态参数，提供可靠的信息，确切掌握设备状态，才能使状态检修有坚实的基础，高压断路器在线状态监测系统用于变电站、开闭所、电厂高压断路器的机械性能、电气绝缘性能、触头电寿命及操作回路工作状态的监测，通过综台分析在线监测的数据和相关历史数据，诊断出高压断路器当前的工作状态，为电气设备状态检修提供决策依据，因而现提出一种断路器状态监测系统。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种断路器状态监测系统，包括有断路器时间特性曲线监测、分合闸线圈电流监测，以及机械振动信号在线监测；其中，所述分合闸线圈电流监测和机械振动信号在线监测中还包括有：

2、辅助回路监视、电动机操作开关装置电源监视、跳闸线圈完好性监视、断路器储能弹簧状态监视、气体压力监视、开关累计运行时间监视、触点切换时间监视和机械操作次数监视。

3、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述辅助回路监视中当断路器处于合闸位置时，断路器常开辅助接点闭合，常闭辅助接点断开，形成监视回路；当断路器处于分闸位置时，断路器常闭辅助接点闭合，常开辅助接点断开，形成监视回路。

4、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述断路器在操作合闸时，触点切换时间监视仪的绿灯闪光，红灯不亮或者红绿灯都熄灭，则说明断路器辅助触点转换出现异常。

5、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述机械振动信号在线监测中，对振动信号进行在线监测采用三轴加速度计adxl345。

6、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述断路器在分合闸操作中所产生的振动信号无规则的，加上现场环境噪声的影响，使得分析处理起来比较困难，断路器机械状态的改变将导致振动信号的变化，这是利用振动信号作为故障诊断的理论依据，通过适当的检测手段和信号处理方法，可以识别振动故障源，断路器的很多故障都能从相关监测量的波形上直接表现出来，例如基座螺丝松动；操作系统的线圈卡塞；拉杆和转轴连接部分出现卡塞；操动机构线圈发生卡塞。

7、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述断路器在分合闸过程中，线圈电流随时间而变化，通过对断路器分合闸线圈电流的监测，可计算操动机构的启动时间、拉杆运动时间、线圈通电时间等，同时结合断路器自身的参数范围，可判断断路器是否发生偷跳、误动、拒动等运行状态。

8、在上述一种断路器状态监测系统的技术方案中，优选地，所述行程—时间特性曲线是断路器工作状态的重要表征，通过在动触头下或触头的绝缘拉杆下安装位移传感器，再经过采样滤波后，可得到断路器动触头行程随时间的变化关系，通过对行程位移的监测还可以提取各种机械动作参数，进而判断断路器操动机构的健康状况，一般来说，各种机械动作参数都有其好的取值范围，如动触头的大分（合）闸速度不宜过大，否则会对机构零部件造成重大撞击；若分、合闸速度过小，又会造成动触头不能可靠地进分、合闸操作，使断路器工作失效。

9、由上述技术方案可知，本发明提供一种断路器状态监测系统与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、本发明中通过对断路器的时间特性曲线、分合闸线圈电流以及机械振动信号进行在线监测，同时细分到辅助回路监视、电动机操作开关装置电源监视、跳闸线圈完好性监视、断路器储能弹簧状态监视、气体压力监视、开关累计运行时间监视、触点切换时间监视和机械操作次数监视，实现对断路器运行过程中的实时多方位的监测效果，以此确保断路器能够保持在正常的工作状态，通过对断路器运行状态的分析，及时发现设备所存在的问题，有效排除故障，保证设备的正常运行，从而提高设备运行的可靠稳定性。

技术特征：

1.一种断路器状态监测系统，其特征在于，包括有断路器时间特性曲线监测、分合闸线圈电流监测，以及机械振动信号在线监测；其中，所述分合闸线圈电流监测和机械振动信号在线监测中还包括有：辅助回路监视、电动机操作开关装置电源监视、跳闸线圈完好性监视、断路器储能弹簧状态监视、气体压力监视、开关累计运行时间监视、触点切换时间监视和机械操作次数监视。

2.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述辅助回路监视中当断路器处于合闸位置时，断路器常开辅助接点闭合，常闭辅助接点断开，形成监视回路；当断路器处于分闸位置时，断路器常闭辅助接点闭合，常开辅助接点断开，形成监视回路。

3.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述断路器在操作合闸时，触点切换时间监视仪的绿灯闪光，红灯不亮或者红绿灯都熄灭，则说明断路器辅助触点转换出现异常。

4.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述机械振动信号在线监测中，对振动信号进行在线监测采用三轴加速度计adxl345。

5.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述断路器在分合闸操作中所产生的振动信号无规则的，加上现场环境噪声的影响，使得分析处理起来比较困难，断路器机械状态的改变将导致振动信号的变化，这是利用振动信号作为故障诊断的理论依据，通过适当的检测手段和信号处理方法，可以识别振动故障源，断路器的很多故障都能从相关监测量的波形上直接表现出来，例如基座螺丝松动；操作系统的线圈卡塞；拉杆和转轴连接部分出现卡塞；操动机构线圈发生卡塞。

6.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述断路器在分合闸过程中，线圈电流随时间而变化，通过对断路器分合闸线圈电流的监测，可计算操动机构的启动时间、拉杆运动时间、线圈通电时间等，同时结合断路器自身的参数范围，可判断断路器是否发生偷跳、误动、拒动等运行状态。

7.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测系统，其特征在于，所述行程—时间特性曲线是断路器工作状态的重要表征，通过在动触头下或触头的绝缘拉杆下安装位移传感器，再经过采样滤波后，可得到断路器动触头行程随时间的变化关系，通过对行程位移的监测还可以提取各种机械动作参数，进而判断断路器操动机构的健康状况，一般来说，各种机械动作参数都有其好的取值范围，如动触头的大分（合）闸速度不宜过大，否则会对机构零部件造成重大撞击；若分、合闸速度过小，又会造成动触头不能可靠地进分、合闸操作，使断路器工作失效。

技术总结
本发明公开了一种断路器状态监测系统，本发明涉及断路器设备技术领域，现提出如下方案，包括有断路器时间特性曲线监测、分合闸线圈电流监测，本发明中通过对断路器的时间特性曲线、分合闸线圈电流以及机械振动信号进行在线监测，同时细分到辅助回路监视、电动机操作开关装置电源监视、跳闸线圈完好性监视、断路器储能弹簧状态监视、气体压力监视、开关累计运行时间监视、触点切换时间监视和机械操作次数监视，实现对断路器运行过程中的实时多方位的监测效果，以此确保断路器能够保持在正常的工作状态，通过对断路器运行状态的分析，及时发现设备所存在的问题，有效排除故障，保证设备的正常运行，从而提高设备运行的可靠稳定性。

技术研发人员：陈志广,吴晓星,吴德葆,刘晓民,王振举,刘志恒,徐明明,边红旗,杨星,张金苗
受保护的技术使用者：联桥科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15