[发明专利]一种断路器电寿命诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统在线监测设备，具体是一种断路器电寿命诊断系统。

背景技术

目前，传统的方法是用累计开断电流或累计开断次数的方法来估计电磨损量。上述标定方法存在以下问题：一是累计开断次数由于没有区分每次的开断电流和燃弧时间，据此估计触头磨损量是十分粗略的。二是单纯以累计开断电流作为判断触头健康状态的依据是不准确的。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器电寿命诊断系统，解决电寿命计算误差较大和计算方法单一问题，实现对SF6断路器电寿命特性在线监测。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：一种断路器电寿命诊断系统，由传感器、信号采集和传输模块、信号处理和计算模块、特征量提取和电寿命分析以及诊断结果远传模块IEC61850构成，其中，传感器安装到变电站的设备高压断路器上，将高压断路器的信号连接到信号采集和传输模块，将断路器信号送入信号处理和计算模块进行预处理和滤波计算，计算后的数据连接到特征量提取和电寿命分析模块，通过特征量提取和电寿命分析模块内置的处理器进行分析，分析的结果分别连接到传感器和诊断结果远传模块IEC61850。

本发明的突出优点在于：

1.信号采集模块能够实现并发采集和多通道处理，简化系统结构。

2.信号处理和计算模块具有大容量数据转存能力，保证信号的完整性。

3.特征量提取和电寿命分析时，应用多种计算方法保证结果的可靠性。

4.满足行业通用标准的诊断结果远传模块IEC61850，保证系统的可移植性较好。

附图说明

图1是本发明所述的断路器电寿命诊断系统的结构连接方框图。

图2是本发明所述的断路器电寿命诊断系统的工作过程流程图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。

如图1所示，本发明所述的断路器电寿命诊断系统具体结构为：传感器1安装到变电站的设备高压断路器上，将高压断路器的信号连接到信号采集和传输模块2，信号采集和传输模块2将断路器信号送入信号处理和计算模块3进行预处理和滤波计算，信号处理和计算模块3计算后的数据连接到特征量提取和电寿命分析模块4，通过特征量提取和电寿命分析模块4内置的处理器进行分析，特征量提取和电寿命分析模块4分析的结果分别连接到传感器1和诊断结果远传模块5。

具体连接方式和实现的功能如下：

1、传感器1安装到变电站的设备高压断路器上；

2、通过信号采集和传输模块2将设备高压断路器信号送入信号处理和计算模块3进行预处理和滤波计算，实现初步的抗干扰功能；

3、对原始数据在特征量提取和电寿命分析模块4中进行分析，获得特征信号提取并且计算电寿命损耗；

4、分析结果分别连接到传感器1和诊断结果远传模块5，通过传感器指导现场设备的运行，通过远传模块将诊断结果上传到远程平台。

本发明所述的断路器电寿命诊断系统的工作过程：

如图2所示。整个系统由套装于一次互感器二次侧的微型电流传感器或者从合并单元根据9-2网络取得一次电流值、光电旋转编码器、电缆、智能型用信号采集处理系统(自带FPGA+CPU+嵌入式Linux)等组成。信号的采集和处理由以PPC-8247+嵌入式Linux来完成。为确保数据可靠性和并行处理能力，提高系统的数据交换速度和精度，采用了占用时间少、通信量大的双口RAM和FPGA，可以同时支持18路模拟信号和12路数字信号和3组422差分信号同时采集和处理。为了实现数据远传，并带有两路光模块进行网络通信。采集模块实时进行采集，简单分析后，参数硬件中断，操作系统进行任务调度，启动多线程立即对数据进行滤波、特征量分析、结果计算、诊断、远传结果。

安装、调试与运行

本系统模型设计可以支持ABC三相合体和分体。下面以分体为例，介绍安装、调试与运行过程。合体传感器部分少了两套，其他同理。

如图2所示，在一次本体的动作机构和就地汇控柜里面的合适位置，安装CT电流传感器、光电选择位移编码传感器和分合闸辅助触点接线端子。利用电缆和屏蔽线把传感器连接到智能设备背板相应的接线端子排上。运行测试程序，进行通道检验。接下来进行变比等参数设定和配置。操作开关进行动作，智能设备会自动采集、分析、计算和远传结果数据。

表1、2是部分实验数据。

表1允许开断次数与开断电流关系数据表

表2允许开断次数与开断容量数据表