在线监测装置和断路器系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及在线监测装置和断路器系统。该装置用于监测断路器的动与静触头在工作状态下的接触及分离时刻，装置包括：磁性部件，附接至断路器的操动机构，该机构连接至断路器的动触头以控制动静触头的接触或分离；磁性传感器，面向磁性部件设在固定位置，操动机构运动时磁性传感器响应于距离变化产生脉冲电流；第一计时器，在工作状态下记录产生脉冲电流的时刻作为操动机构工作状态下的运动开始时刻，并在非工作状态下记录产生脉冲电流的时刻作为操动机构非工作状态下的运动开始时刻；及第二计时器，在非工作状态下记录动与静触头从分离变为接触的接触时刻及从接触变为分离的分离时刻。因此，可以在线监测断路器的动静触头的接触或分离时刻。

【技术实现步骤摘要】
在线监测装置和断路器系统
本技术涉及断路器领域，具体而言，涉及在断路器的在线监测时确定动触头与静触头的接触时刻/分离时刻的在线监测装置和断路器系统。
技术介绍
断路器是电力系统重要的保护和控制设备，在电力系统中起着控制和保护的双重作用。用于电路的断路器主要由导流部分、灭弧部分、绝缘部分、操动机构组成。其中，操动机构能实现合闸、分闸、重合闸、合分、自由脱扣、防止跳跃、复位、缓冲和连锁等功能，是非常重要的一部分。对断路器的机械特性进行研究，可以及时了解断路器的运行状态、发现早期故障、预测故障趋势、确定故障具体位置，有利于进行操动机构的监测和状态评估。断路器的机械特性参数主要包括：合/分闸时间、刚合/分速度、时间速度行程动态曲线、分合闸线圈电流特性、操动机构行程-时间特性、断路器振动信号特性、储能电机电流特性等。目前，断路器的机械特性测试通常以离线方式(即断路器所处的电路没有施加，断路器另外接入检测电路)进行。通过使电路中的断路器的动、静触头两端接入检测电路并向断路器提供用于合/分闸的控制信号，则可以通过对检测电路中的电流进行测量来判断断路器的动触头与静触头的接触/分离状态。由于断路器的合分闸操作是一个过程，合闸操作时动触头在机械力的推动下开始运动到与静触头接触再到与静触头完全合上需要一定的时间，相应地，分闸操作时动触头从与静触头完全合上到与静触头分离再到分离至预定距离也需要一定的时间。目前，在电路工作状态下，无法对断路器的动触头与静触头的接触/分离的时刻进行在线监测。
技术实现思路
>本技术的主要目的在于解决上述和/或其他技术问题并提供一种在线监测装置和断路器系统，以解决现有技术中对断路器的在线机械特性监测无法确定动触头与静触头的接触/分离时刻的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了在线监测装置，所述在线监测装置用于监测在10kV～750kV电压环境下工作的断路器的动触头与静触头在工作状态下的接触时刻以及在工作状态下的分离时刻，所述在线监测装置包括：磁性部件，附接至断路器的操动机构，操动机构连接至断路器的动触头以控制动触头与断路器的静触头的接触或分离；磁性传感器，面向磁性部件设置在固定位置，当操动机构运动时磁性传感器响应于磁性部件与磁性传感器的距离变化产生感应的脉冲电流；第一计时器，在所述断路器处于10kV～750kV电压环境下工作的工作状态下记录所述磁性传感器产生脉冲电流的时刻以作为所述操动机构在工作状态下的运动开始时刻，并且在所述断路器未处于10kV～750kV电压环境下工作的非工作状态下记录所述磁性传感器产生脉冲电流的时刻以作为所述操动机构在非工作状态下的运动开始时刻；以及第二计时器，在所述断路器未处于10kV～750kV电压环境下工作的所述非工作状态下记录所述断路器的所述动触头与所述静触头从分离状态变为接触状态的接触时刻以及所述动触头与所述静触头从接触状态变为分离状态的分离时刻。以这样的方式，通过断路器的在线监测装置，能够获得在断路器未在10kV～750kV电压下工作的非工作状态下和在10kV～750kV电压下工作的工作状态下的产生脉冲电流的时刻，即能够对工作状态下的磁性部件以及拐臂的转动时刻进行监测，并且能够获得非工作状态下的磁性部件的转动时刻(或拐臂的转动时刻)与对应的断路器所在回路的电路断通时刻(即断路器的动静触头的接触/分离时刻)。通过获取上述监测数据，可以为断路器的机械特性在线监测提供新的数据点，使能进行断路器的故障诊断和状态评估。进一步地，根据本技术的一个实施例，在线监测装置还包括计算装置，计算装置被配置为：计算由所述第一计时器记录的所述操动机构在非工作状态下的所述运动开始时刻与由所述第二计时器记录的对应的所述动触头与所述静触头在所述非工作状态下的所述接触时刻或在所述非工作状态下的所述分离时刻的时间差，并且确定所述断路器的所述动触头与所述静触头在所述工作状态下的接触时刻以及在所述工作状态下的分离时刻，其中，所述动触头与所述静触头在所述工作状态下的接触时刻或在所述工作状态下的分离时刻是所述操动机构在工作状态下的所述运动开始时刻与对应的所述时间差之和。以这样的方式，通过在断路器的非工作状态下获取磁性部件的转动时刻(即拐臂的转动时刻)与动静触头的接触/分离时刻之差，可以在断路器的工作状态下对所监测的磁性部件的转动时刻进行校准，从而获得工作状态下的断路器的动静触头的接触/分离时刻。在断路器的工作状态下，对断路器的动静触头的接触/分离时刻进行实时监测，为断路器的机械特性在线监测提供关键数据点，使能对断路器进行准确的故障诊断和状态评估。由于在非工作状态下断路器所处于的回路接通/断开的时刻即为动静触头的接触/分离时刻，因此通过测量非工作状态下断路器所处于的回路的电路断/通时刻就能够得到非工作状态下的动触头与静触头的接触时刻/分离时刻，从而能够测量出动静触头的接触时刻/分离时刻与磁性部件的转动时刻之间的时间差。进一步地，根据本技术的一个实施例，所述时间差包括合闸时间差和分闸时间差，所述合闸时间差是在执行所述断路器的合闸操作时所述动触头与所述静触头在所述非工作状态下的所述接触时刻与所述操动机构在所述非工作状态下的所述运动开始时刻之差，并且所述分闸时间差是在执行所述断路器的分闸操作时所述动触头与所述静触头在所述非工作状态下的所述分离时刻与所述操动机构在所述非工作状态下的所述运动开始时刻之差，其中，所述动触头与所述静触头在所述工作状态下的接触时刻是在所述工作状态下执行所述断路器的合闸操作时所述操动机构在所述工作状态下的所述运动开始时刻与所述合闸时间差之和，并且所述动触头与所述静触头在所述工作状态下的分离时刻是在所述工作状态下执行所述断路器的分闸操作时所述操动机构在所述工作状态下的所述运动开始时刻与所述分闸时间差之和。以这样的方式，分别获得非工作状态下的合闸时间差与分闸时间差，再将其分别应用于工作状态对断路器的合闸操作和分闸操作的监测，则可以分别获得工作状态下的动触头与静触头的接触时刻以及分离时刻。进一步地，根据本技术的一个实施例，操动机构包括提供断路器的分合闸操作所需的机械能的储能部件、连接至储能部件的拐臂，磁性部件附接至拐臂，拐臂通过连杆连接至动触头，储能部件提供的机械能引起拐臂围绕拐臂的一端的转动，进而引起磁性部件围绕该端的转动和动触头与静触头的接触或分离。以这样的方式，能够实现当操动机构在接收到指示进行分合闸操作的控制信号时，操动机构的储能部件首先将储存的机械能通过传导部分传导至与其机械连接的拐臂以使拐臂围绕垂直于拐臂的一端的旋转轴线转动，拐臂的转动引起附接的磁性部件也围绕该旋转轴线旋转动并且还引起与拐臂机械连接的动触头的上下运动。因此，动触头的上下运动与磁性部件的转动对应，故动静触头的接触/分离时刻与磁性部件的转动时刻存在一对应关系。进一步地，根据本技术的一个实施例，当磁性部件从磁性传感器的一侧转动到另一侧时，在磁性传感器中产生感应的脉冲电流。以这样的方式，当磁性部件从磁性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在线监测装置，其特征在于：/n所述在线监测装置用于监测在10kV～750kV电压环境下工作的断路器的动触头(C)与静触头(C

【技术特征摘要】
1.在线监测装置，其特征在于：
所述在线监测装置用于监测在10kV～750kV电压环境下工作的断路器的动触头(C)与静触头(C0)的在工作状态下的接触时刻以及在工作状态下的分离时刻，所述在线监测装置包括：
磁性部件(214)，附接至所述断路器的操动机构，所述操动机构连接至所述断路器的动触头(C)以控制所述动触头与所述断路器的静触头(C0)的接触或分离；
磁性传感器(216)，面向所述磁性部件(214)设置在固定位置，当所述操动机构运动时所述磁性传感器(216)响应于所述磁性部件(214)与所述磁性传感器(216)的距离变化产生感应的脉冲电流；
第一计时器，在所述断路器处于10kV～750kV电压环境下工作的工作状态下记录所述磁性传感器(216)产生脉冲电流的时刻以作为所述操动机构在工作状态下的运动开始时刻，并且在所述断路器未处于10kV～750kV电压环境下工作的非工作状态下记录所述磁性传感器(216)产生脉冲电流的时刻以作为所述操动机构在非工作状态下的运动开始时刻；以及
第二计时器，在所述断路器未处于10kV～750kV电压环境下工作的所述非工作状态下记录所述断路器的所述动触头(C)与所述静触头(C0)从分离状态变为接触状态的在非工作状态下的接触时刻以及所述动触头(C)与所述静触头(C0)从接触状态变为分离状态的在非工作状态下的分离时刻。


2.根据权利要求1所述的在线监测装置，其特征在于，还包括计算装置，所述计算装置计算由所述第一计时器记录的所述操动机构在非工作状态下的所述运动开始时刻与由所述第二计时器记录的对应的所述动触头(C)与所述静触头(C0)在所述非工作状态下的所述接触时刻或在所述非工作状态下的所述分离时刻的时间差，并且
确定所述断路器的所述动触头(C)与所述静触头(C0)在所述工作状态下的接触时刻以及在所述工作状态下的分离时刻，其中，所述动触头(C)与所述静触头(C0)在所述工作状态下的接触时刻或在所述工作状态下的分离时刻是所述操动机构在工作状态下的所述运动开始时刻与对应的所述时间差之和。


3.根据权利要求2所述的在线监测装置，其特征在于：
所述时间差包括合闸时间差和分闸时间差，所述合闸时间差是在执行所述断路器的合闸操作时所述动触头(C)与所述静触头(C0)在所述非工作状态下的所述接触时刻与所述操动机构在所述非工作状态下的所述运动开始时刻之差，并且所述分闸时间差是在执行所述断路器的分闸操作时所述动触...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钢，
申请(专利权)人：西门子杭州高压开关有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33