專利名稱：無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于真空斷路器監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
真空斷路器因其滅弧能力強(qiáng)，絕緣強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，體積小，重量輕，使用維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在10kV 35kV電壓等級(jí)中得到廣泛的使用。電壽命是真空斷路器的電氣開斷能力，通常以額定短路開斷電流的開斷次數(shù)來(lái)表示。真空斷路器的電壽命決定其使用期限。目前電力系統(tǒng)多采用定期檢修時(shí)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的方法來(lái)了解斷路器的運(yùn)行特性，這種做法不僅耗費(fèi)巨大的人力和財(cái)力，增加了設(shè)備的壽命周期費(fèi)用，而且頻繁的操作和過(guò)度的拆卸檢修會(huì)降低斷路器的動(dòng)作可靠性，帶來(lái)一定的負(fù)面影響。通過(guò)對(duì)斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解其運(yùn)行狀況，掌握其運(yùn)行特性變化及變化趨勢(shì)，以便能夠及時(shí)給出相應(yīng)的報(bào)警信息，維護(hù)人員即可進(jìn)行及時(shí)的處理，從而避免重大事故的發(fā)生，保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。這也是目前實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修的一個(gè)重要技術(shù)手段。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上面技術(shù)背景中描述的目前真空斷路器電壽命檢修方法中存在的不足，本實(shí)用新型提出了一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)通訊單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括羅氏線圈電流傳感器、積分器、輔助節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集卡和PCI總線組成；所述數(shù)據(jù)處理單元包括工控機(jī)；所述數(shù)據(jù)通訊單元包括網(wǎng)線通道、光電轉(zhuǎn)換模塊、光纖通道、電光轉(zhuǎn)換模塊、交換機(jī)柜和終端微機(jī)；其中，所述積分器分別與所述羅氏線圈電流傳感器和數(shù)據(jù)采集卡連接；所述輔助節(jié)點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)采集卡連接；所述數(shù)據(jù)采集卡與所述工控機(jī)通過(guò)PCI總線連接；所述工控機(jī)與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接；所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖通道連接；所述交換機(jī)柜與所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接；所述終端微機(jī)與所述交換機(jī)柜通過(guò)網(wǎng)線通道連接。所述工控機(jī)包括信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊；其中，信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊依次連接；所述信號(hào)濾波調(diào)理模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡連接；所述I/O轉(zhuǎn)換模塊與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接。所述數(shù)據(jù)采集卡采用的是PCI8510數(shù)據(jù)采集卡。所述電光轉(zhuǎn)換模塊采用的是以太網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器。[0017]所述光電轉(zhuǎn)換模塊采用的是以太網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型的效果在于，能夠加強(qiáng)對(duì)斷路器設(shè)備的監(jiān)測(cè)和診斷，正確預(yù)測(cè)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，避免不必要的檢修，有效提高斷路器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

圖I是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的羅氏線圈測(cè)量電流原理圖；圖3是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元硬件組成框圖?！?b>具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。圖I是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖I中，系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)通訊單元。其中，所述數(shù)據(jù)采集單元包括羅氏線圈電流傳感器、積分器、輔助節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集卡和PCI總線；數(shù)據(jù)處理單元包括工控機(jī)；數(shù)據(jù)通訊單元包括網(wǎng)線通道、光電轉(zhuǎn)換模塊、光纖通道、電光轉(zhuǎn)換模塊、交換機(jī)柜和終端微機(jī)。所述積分器分別與羅氏線圈電流傳感器和數(shù)據(jù)采集卡連接，用于將羅氏線圈電流傳感器所采集的電流進(jìn)行處理，并將處理后的電流發(fā)送給數(shù)據(jù)采集卡；所述數(shù)據(jù)采集卡與積分器連接，用于接收積分器發(fā)送來(lái)的信號(hào)；所述數(shù)據(jù)采集卡與所述工控機(jī)通過(guò)PCI總線連接，用于將接收到的積分器傳來(lái)的電流及輔助節(jié)點(diǎn)的開關(guān)量通過(guò)PCI總線發(fā)送給工控機(jī)。所述工控機(jī)與所述數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)PCI總線連接；用于接收數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的來(lái)的電流及輔助節(jié)點(diǎn)的開關(guān)量，通過(guò)輔助節(jié)點(diǎn)開關(guān)量電平的跳變信息對(duì)真空斷路器是否發(fā)生開斷和閉合操作進(jìn)行判斷，當(dāng)?shù)贸鰯嗦菲靼l(fā)生觸頭開合后，將首先對(duì)流過(guò)開關(guān)的開合暫態(tài)電流進(jìn)行錄波，并根據(jù)該暫態(tài)電流完成斷路器電壽命的計(jì)算，并將信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并完成各種方式的查詢功能，通過(guò)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)電氣量進(jìn)行管理，并與GPS進(jìn)行對(duì)時(shí)，確保采集數(shù)據(jù)時(shí)間的準(zhǔn)確；所述工控機(jī)與所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接，用于將電壽命等電氣量信息通過(guò)網(wǎng)線通道傳輸給光電轉(zhuǎn)換模塊。所述電光轉(zhuǎn)換模塊與所述工控機(jī)通過(guò)網(wǎng)線通道連接，用于接收工控機(jī)發(fā)送的電氣量信息，并將電氣量信息轉(zhuǎn)換為光信號(hào)；所述電光轉(zhuǎn)換模塊與所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖通道連接，用于將光信號(hào)通過(guò)光纖通道傳輸給光電轉(zhuǎn)換模塊；所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖通道連接，用于接收電光模塊發(fā)送的光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述交換機(jī)柜通過(guò)網(wǎng)線通道連接，用于將轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)通過(guò)網(wǎng)線傳輸給交換機(jī)柜；所述交換機(jī)柜分別與所述光電轉(zhuǎn)換模塊和終端微機(jī)通過(guò)網(wǎng)線通道連接，用于接收和存儲(chǔ)光電轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送來(lái)的電信號(hào)，并經(jīng)網(wǎng)線通道電信號(hào)發(fā)送給終端微機(jī)；所述終端微機(jī)與所述交換機(jī)柜通過(guò)網(wǎng)線通道連接，用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢和瀏覽。圖2是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的羅氏線圈測(cè)量電流原理圖。圖2中，通過(guò)羅氏線圈測(cè)量的電壓量，可以得到所測(cè)量電流的大小。由于羅氏線圈具有優(yōu)良的線性度，測(cè)量范圍很 寬，所以采用一個(gè)線圈即可以實(shí)現(xiàn)電流互感器的測(cè)量和保護(hù)兩種功能。圖3是本實(shí)用新型提供的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元硬件組成框圖。圖3中，數(shù)據(jù)處理單元硬件部分包括信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊；所述單片機(jī)還包括系統(tǒng)監(jiān)控電路、時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；其中，信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊依次連接，用于對(duì)采集信號(hào)的濾波、采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算和存儲(chǔ)、信號(hào)的輸入和輸出。本實(shí)用新型提供的一種的無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)真空斷路器電壽命的實(shí)時(shí)、連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，避免不必要的檢修，有效提高斷路器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)通訊單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括羅氏線圈電流傳感器、積分器、輔助節(jié)點(diǎn)、數(shù) 采集卡和PCI總線組成；所述數(shù)據(jù)處理單元包括工控機(jī)；所述數(shù)據(jù)通訊單兀包括網(wǎng)線通道、光電轉(zhuǎn)換模塊、光纖通道、電光轉(zhuǎn)換模塊、交換機(jī)柜和終端微機(jī)； 其中，所述積分器分別與所述羅氏線圈電流傳感器和數(shù)據(jù)采集卡連接； 所述輔助節(jié)點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)采集卡連接； 所述數(shù)據(jù)采集卡與所述工控機(jī)通過(guò)PCI總線連接； 所述工控機(jī)與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接； 所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)光纖通道連接； 所述交換機(jī)柜與所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接； 所述終端微機(jī)與所述交換機(jī)柜通過(guò)網(wǎng)線通道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機(jī)包括信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊；其中，所述信號(hào)濾波調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)和I/O轉(zhuǎn)換模塊順次連接；所述信號(hào)濾波調(diào)理模塊與所述數(shù)據(jù)采集卡連接；所述I/O轉(zhuǎn)換模塊與所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)網(wǎng)線通道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡采用的是PCI8510數(shù)據(jù)采集卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電光轉(zhuǎn)換模塊采用的是以太網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊采用的是以太網(wǎng)光電轉(zhuǎn)換器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了真空斷路器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種無(wú)接觸式真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。技術(shù)方案是，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)通訊單元；其中數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流過(guò)三相電纜中流過(guò)的電流及輔助節(jié)點(diǎn)的開關(guān)量；數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)輔助節(jié)點(diǎn)開關(guān)量完成斷路器電壽命的計(jì)算；數(shù)據(jù)通訊單元是將開關(guān)電壽命等信息上報(bào)終端微機(jī)，供用戶查詢。本實(shí)用新型，加強(qiáng)對(duì)斷路器設(shè)備的監(jiān)測(cè)和診斷，避免不必要的檢修，提高斷路器的可靠性和延長(zhǎng)其使用壽命及電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
文檔編號(hào)G01R31/327GK202758049SQ20122037307
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者阮綿暉, 梁雋鳴, 歐繁, 李俊達(dá), 沈勇, 陳展 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局