[实用新型]高压断路器机械特性检测与故障诊断装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力技术领域的开关装置，特别涉及一种高压断路器机械特性检测与故障诊断装置。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，近年来电力需求的增长也随之加快，对电网供电的可靠性和经济性提出了更高的要求。断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，也是变电站里机械和电气动作最频繁的设备，其安全可靠运行具有十分重要的工程实际意义。高压断路器应既能够开断、关合及承载运行线路的正常工作电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流，如过载电流和短路电流等。

国际大电网会议对高压断路器的可靠性进行过两次世界范围内的调查，我国也对高压开关事故进行过大量的统计分析。相应的调查和统计报告均表明，高压断路器故障80%是机械的原因，大多数故障是操动机构的问题降。以往对高压断路器机械性能的检查主要是在设备交接及停电期间结合检修定期进行预防性试验，更换部件，检查操作机构的机械特性。由于电力系统中高压断路器的数量较多，因此其检修量大且费用高。根据相关统计资料的数据，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，根据统计有10%的断路器故障是由不正确的检修造成；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。经验表明，频繁的操作及过度的拆卸检修会降低高压断路器动作的可靠性。因此，如何对断路器的工作状态进行有效的检测，及时发现断路器的早期故障，对有缺陷部位提前进行处理，避免断路器故障恶性发展，防止断路器爆炸等恶性事故的发生，对于保障电网的安全可靠运行有着十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是改善现有高压断路器机械特性监测及故障诊断装置不能超远距离传输的缺陷，提供一种高压断路器机械特性检测与故障诊断装置，实现对高压断路器运行状态的准确监测。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高压断路器机械特性检测与故障诊断装置，包括：电源模块、AD转换模块、电平转换电路，其特征在于：还包括计算机、信号处理模块、采集模块和USB/RS232通讯模块，断路器的输出端连接采集模块的输入端，采集模块的输出端连接第一电平转换电路的输入端，第一电平转换电路的输出端连接AD转换模块的输入端，AD转换模块的输出端连接第二电平转换电路的输入端，第二电平转换电路的输出端连接信号处理模块的输入端，信号处理模块的一个输出端连接控制模块的输入端，信号处理模块的另一个输出端通过USB/RS232通讯方式与计算机进行通讯，控制模块的输出端连接断路器的输入端。

所述的控制模块包括继电器、发光二极管、三极管、续流二极管和电阻，其中，第一继电器的一次侧的第3管脚经第一发光二极管、第一电阻接第一三极管的集电极，同时第一继电器的一次侧的第3管脚经第一续流二极管也接第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地，第一继电器的第4管脚连接外部插针接口的第1管脚；

第二继电器的一次侧的第3管脚经第二发光二极管、第二电阻接第二三极管的集电极，同时第二继电器的一次侧的第3管脚经第二续流二极管也接第二三极管的集电极，第二三极管的发射极接地，第二继电器的第4管脚连接外部插针接口的第2管脚；

第一继电器的第2管脚、第二继电器的第2管脚均连接外部插针接口的第3管脚。

所述的采集模块由位移传感器、振动传感器、线圈电流传感器、储能电机电流传感器、永磁线圈电压传感器和永磁线圈电流传感器组成。

本实用新型的优点：本实用新型的装置集成了多路采集信号，包括弹簧操动机构高压断路器储能电机回路电流、合闸脱扣器线圈电流、分闸脱扣器线圈电流、断路器振动信号以及主轴旋转的角位移与速度信息量，通过采集不用形式的信息量来获取高压断路器机械特性状态的局部信息，经过装置中的信号处理模块的分析，将局部信息合并、叠加、推演，产生出对高压断路器机械特性的判断信息。该装置结构简单，使用方便，监测稳定，适用于弹簧操动机构和永磁操动机构交流高压断路器机械状态监测与故障诊断。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式高压断路器机械特性检测与故障诊断装置结构框图；

图2为本实用新型一种实施方式位移传感器外围电路原理图，其中，(a)为与位移传感器相连接的插针电路原理图，(b)为与位移传感器相连接的放大调理电路原理图；

图3为本实用新型一种实施方式合、分闸脱扣器线圈电流采集电路原理图；