[发明专利]基于同步采样的高压断路器状态在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种断路器状态在线监测方法，尤其是一种基于同步采样的高压断路器状态在线监测方法。

背景技术

断路器在线状态监测系统用于变电站、开闭所、电厂断路器的机械性能、电气绝缘性能、触头电寿命及操作回路工作状态的监测，通过综合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。电力系统中，断路器数量最多、检修量大、费用高，有关统计表明，变电站维护费用的一半以上是用在高压断路器上，而其中60％又是用于断路器的小修和例行检修上。另外据统计，10％的断路器故障是由于不正确的检修所致，断路器的大修完全解体，既费时间，费用也很高，而且解体和重新装配会引起很多新的缺陷，在目前相对保守的计划检修中，检修缺乏一定的针对性。断路器在线状态监测系统能及时了解断路器的工作状态、缺陷的部位，减少过早或不必要的停电试验和检修，减少维护工作量，降低维修费用，提高检修的针对性，可显著提高电力系统可靠性和经济性。但现有的断路器在线监测方法主要存在以下不足：1、断路器状态参数测量不全面；2、不能同步监测多个断路器的动作特性；3、现有系统的数据交换格式不尽相同，限制了第三方软件接口，制约了断路器工作状态的深入分析和诊断；4、采用RS 485的有线数据采集的方案系统难以部署，维护成本很高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能同步监测多个断路器的动作特性、全面测量断路器状态参数，维护成本低的基于同步采样的高压断路器状态在线监测方法。

本发明的基于同步采样的高压断路器状态在线监测方法，是基于GPS统一时钟和Zigbee无线通信的数据同步采样，GPS接收单元为变电站端监测主机提供全球统一的秒脉冲信号，监测主机通过Zigbee无线网络向各就地监测单元下发异地同步采样命令；各就地监测单元根据接收GPS秒脉冲信号采用可编程逻辑器件硬件产生就地同步采样脉冲，并将同步采样脉冲发送给就地监测单元的A/D转换器实现断路器状态的异地同步采样，采用基于IEEE 1588时钟协议实现变电站端监测主机和就地监测单元之间的时钟同步。

站端监测主机置于主控室内，多台就地监测单元安装于开关现场的断路器旁，表征断路器状态的相关测量信号输出接至相应的就地监测单元的信号输入端，就地监测单元将监测的参数通过Zigbee无线接收/发送器和Zigbee无线通信网络传送到站端监测主机，站端监测主机收到数据后，进行数据处理，实时显示数据，历史数据记录，超值报警，同时GPS时钟接收器为系统提供全球统一的秒脉冲信号和时间码。

就地监测单元，用于测量表征断路器状态的参数，所述就地监测单元包括信号调理电路、A/D转换器、处理器、Zigbee无线网络模块。

就地监测单元同步采样测量的表征断路器状态参数包括：断路器控制回路电源电压、直流电源熔断器电压、电动机操作机构的电源电压、二路断路器辅助触点电压、合闸线圈电流、二路跳闸线圈电流，三相线路电流、合闸触发信号、跳闸触发信号、二路防止跳跃继电器触发信号。

本发明的基于同步采样的高压断路器状态在线监测方法，与现有的方法相比，具有以下优点：1、可同时采集14路表征断路器状态的电压信号、电流信号和事件触发等信号，各通道的性质可由定值配置，根据不同的信号性质对采集数据进行不同处理；2、基于GPS统一时钟和和Zigbee无线通信的数据同步采样，使得采集数据能够根据绝对时标在同一个时间坐标系上进行分析，便于同步监测和分析多个断路器的动作特性；3、提供标准的数据格式文件，第三方分析程序可以很方便的获取和分析采集的数据，为相关研究工作提供了便利；4、采用Zigbee无线通信的数据采集方案，部署灵活，维护成本低。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的数据同步采样原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施对本发明作进一步详细的说明：