高压断路器机构故障在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高压断路器机构故障在线监测装置，它包括分闸霍尔电流互感器、合闸霍尔电流互感器和高压断路器辅助开关的常开触点与控制器导线连接，控制器与显示终端连接；它具有结构简单，测量精度高，数据准确，校准方法简单方便的特点，克服现有技术存在的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高压断路器故障检测技术，尤其设及一种高压断路器机构故障在 线监测装置。
技术介绍
电力系统变电站每年都会发生10kV、3化V高压断路器机构故障引起的拒分或拒合 现象导致故障越级，扩大停电范围，给单位和社会带来了大量经济损失和不良社会影响。由 于该故障具有设备在运行中发展速度较快的特点，一般为1到2年就会出现，而现有技术中 采用的断路器周期性预防试验，一般为3到6年进行，因此不能够完全控制该类故障的发生。 另外，在各网区220kV断路器的BLK型弹黃操动机构频繁出现合后即分故障，在事件调查过 程中因为由合到分的时间差相当短，一般只有十几毫秒，现有技术在调取测控报文时发现 存在时差问题，导致保护及开关动作情况顺序颠倒，造成不能正确判断故障原因，进而引起 故障的重复发生。由于各变电站的直流系统分布较广，时常出现因在断路器间隔中直流接 地引起断路器拒动现象，可能引起电磁铁线圈通电时间过长，导致线圈应间短路故障。而上 述运些故障，在现有技术中没有得到解决。另外，现有的断路器在线监测装置只针对分、合 闽速度、时间、同期性及真空度进行监测，且所用霍尔电流传感器抗干扰能力差，测量数据 极不稳定，完全不能达到监测断路器故障的目的。
技术实现思路
： 本技术要解决的技术问题:提供一种高压断路器机构故障在线监测装置，W 解决现有技术的不足，不能有效监测高压断路器机构故障等技术问题。 本技术技术方案： -种高压断路器机构故障在线监测装置，它包括控制器，分闽霍尔电流互感器、合 闽霍尔电流互感器和高压断路器辅助开关的常开触点与控制器导线连接，控制器与显示终 端连接。 所述控制器为STC12C5A60S2型采样计算单片机，所述显示终端为19264液晶显示 屏。 所述分闽霍尔电流互感器和合闽霍尔电流互感器的穿屯、孔分别穿过分闽回路连 接线和合闽回路连接线;所述分闽霍尔电流互感器和合闽霍尔电流互感器外部均采用金属 屏蔽层覆盖。[000引本技术的有益效果：现行的断路器脱扣器最低动作电压测量方法是将断路器操作至检修位置后，使用 特性测试仪进行测量，W分闽最低动作电压测量为例，由于规程规定小于额定电压的30% (即66V)，不允许动作。所W测试仪的输出直流电压从66V开始逐步往上增加，直到输出的电 压值能够使分闽动作，则认定此时的输出电压为分闽的最低动作电压。但在前期未使断路 器动作的输出电压也能使铁忍撞击脱扣器，造成脱扣器半圆轴微动，引起最终的测得最低 动作电压值比实际最低动作电压小得多的情况。我们称之为测量的"累积效应"。会使测量 误差较大，较易将有故障的断路器判断为合格。而本技术是在克服"累积效应"的基础 上W正常断路器的动作电流为积分标准值，作差值计算出来的最低动作电压。测量电压全 部为220V且全部为一次性动作，不存在"累积效应"的问题，所W测量精度更高，减少了误判 断的可能性。 本技术可将机构的故障类别进行判断和显示，有利于提高检修效率，缩短停 电检修时间。 本技术100%正确记录断路器分合闽电磁铁动作时间、主触头动作时间的先 后顺序，作为断路器存在"合后即分"故障的重要依据。 本技术对断路器的电磁铁、脱扣器等机构进行实时监测，W达到发现故障初 期立即停电处理的状态检修方式;本技术能将断路器的辅助开关切换情况按照时间顺 序进行排序。为故障后的事故调查提供了第一手证据。也为后期故障的处理提供了依据;本 技术可正确判断高压断路器在动作过程中是否出现直流接地故障引起的线圈输入电 压过低W及分、合闽线圈短路等现象;本技术在断路器只要有操作时，电磁铁线圈就会 有动作电流，只要检测到动作电流就能判断断路器是否存在机构故障并计算出脱扣器的最 低动作电压和故障类型，因此具有结构简单，测量精度高，数据准确，校准方法简单方便，克 服现有技术存在的技术问题。【附图说明】： 图1为本技术结构示意图； 图2为本技术监测到的电磁铁线圈电流波形图。【具体实施方式】： -种高压断路器机构故障在线监测装置，它包括控制器，分闽霍尔电流互感器、合 闽霍尔电流互感器和高压断路器辅助开关的常开触点与控制器导线连接，控制器与显示终 端连接。 所述控制器为STC12C5A60S2型采样计算单片机，所述显示终端为19264液晶显示 屏。 所述分闽霍尔电流互感器和合闽霍尔电流互感器的穿屯、孔分别穿过分闽回路连 接线和合闽回路连接线;所述分闽霍尔电流互感器和合闽霍尔电流互感器外部均采用金属 屏蔽层覆盖。 本技术采用抗干扰直流电源通过输入交流220V电源向液晶显示屏、采样、计 算单片机、分闽霍尔电流互感器、合闽霍尔电流互感器供给直流电源。 分闽霍尔电流互感器、合闽霍尔电流互感器的穿屯、孔分别按所需方向穿过分闽回 路连接线和合闽回路连接线。但本装置与高压断路器的一、二次回路之间完全无电气连接， 不影响高压断路器的正常运行。 本技术安装到高压断路器上后，通过运行人员正常的分、合闽操作或遇短路 故障时的保护动作、重合闽动作等动作发生时产生的线圈电流波形数据可查出高压断路器 机构经常发生的6大故障，分别为:①断路器脱扣器受潮、生诱、变形、黄油老化引起的卡涩 或摩擦力增大造成的拒动故障;②断路器电磁铁铁忍受潮、氧化、变形引起的铁忍卡涩或摩 擦力增大造成的拒动故障;③铁忍复位弹黃弹力系数改变、弹黃缩短等引起的断路器拒动 故障;④本断路器间隔直流接地故障;⑤电磁铁线圈应间短路故障;⑥分闽脱扣器不能合闽 保持引起的断路器"合后即分"故障。 所述的高压断路器机构故障在线监测装置的监测方法，它包括： 步骤1、数据采集，采样计算单片机通过分、合闽霍尔电流互感器分别对分、合闽线 圈流过的电流信号W0.5ms的采样周期进行采样并存储电流数据； 步骤2、对基础数据进行计算； 步骤3、对高压断路器机构直流接地故障和电磁铁线圈应间短路故障进行判断； 步骤4、对高压断路器机构分闽脱扣器不能合闽保持引起的断路器"合后即分"故 障进行判断； 步骤5、对高压断路器机构复位弹黃变形导致铁忍不能复位的故障进行判断； 步骤6、对高压断路器机构脱扣器卡涩故障进行判断； 步骤7、对电磁铁铁忍卡涩故障进行判断。 其分、合闽霍尔电流互感器量程采用3AW上，反应时间小于30ys，采样电流误差小 于0.06A。 采样计算单片机对电磁铁线圈的分、合闽采样时间控制在100毫秒W内。下面通过实施例对本技术进行进一步的解释和说明。 其具体监测方法包括： (1)数据采集:采样计算单片机通过分、合闽霍尔电流互感器分别对分、合闽线圈 流过的电流信号W0.5ms的采样周期进行采样并存储电流数据； (2)基础数据的计算 一.铁忍动作时刻t。的计算方法 ①理论基础。 根据相关文献知，无负载情况下电磁铁线圈电流I与时间t满足：其中： Imax表示电磁铁线圈最大电流； R表示电磁铁线圈的电阻； Ls表示电磁铁线圈的线圈电感。 观察此式，可W发现寻t成正比例关系。也就是说如果电磁铁铁忍未运 动时，运样的成比例关系就会保持，如果铁忍运动了那么运样的正比例关系就会打破。 ②针对一次监测获得的电流数据，进行如下步骤： 第一步:先计算出电磁铁线圈最大电流Imax; 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压断路器机构故障在线监测装置，它包括控制器，其特征在于：分闸霍尔电流互感器、合闸霍尔电流互感器和高压断路器辅助开关的常开触点与控制器导线连接，控制器与显示终端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘毅，毛健，郑平，杨代民，杨波，何维，李肃，张道秋，李锦，罗智燃，潘航，王永洪，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司遵义供电局，
类型：新型
国别省市：贵州;52