[发明专利]一种基于水平旋转式高压隔离开关合闸到位确认方法

说明书

本发明涉及一种基于激光光路的水平旋转式隔离开关位置确认方法，从安装位置、安全性、可靠性、稳定性和安装便捷性5个约束条件对该方法进行设计。本发明一方面保证了基于该方法所设计的装置不影响隔离开关的正常运行，并且便于安装；另一方面保证了该方法具有高度的精确性、稳定性和抗干扰能力，在各种恶劣天气条件下仍然能够准确判断出隔离开关是否合闸到位。此外，本发明能降低隔离开关状态监测的成本，实用性强，便于推广使用，并且该方法与现有判断方法不存在同源问题。

技术领域

本发明涉及一种水平旋转式高压隔离开关合闸到位确认方法。

现有技术方案

技术背景

作为使用量最大、应用范围最广的高压电气设备，高压隔离开关的工作状态关系到电力系统的安全、稳定运行以及故障线路检修人员的人身安全。长期以来，中国电力系统高压隔离开关故障率一直居高不下，可靠性明显低于其他高压电气设备，成为影响电网安全运行的重要问题之一。由于长期暴露在户外恶劣环境中工作并且管理不足、年久失修，隔离开关容易暴露出各种缺陷，并进一步造成导电回路过热、拒分等严重事故。目前，高压隔离开关状态监测手段主要包括红外测温、触头温度在线监测、触指压力监测、绝缘子超声波探伤、视频监测等，而对于隔离开关合闸是否到位缺乏行之有效的监测方法。因此，研究一种高压隔离开关合闸到位确认方法具有极其重要的意义。

现有技术中与本申请提案比较接近的技术方案。

（1）基于限位开关的分合闸判断方法是目前最为普遍的判断方法。当隔离开关动作到合闸位置时主轴上的定位装置使终点限位开关分开，切断合闸接触器的控制线圈电源，切开电动机电源，合闸动作结束，即该方法实质上是以操动机构电机是否带动主轴动作到指定位置作为隔离开关合闸到位与否的判断依据。

（2）操作机构电机电流波形以及电流持续时间监测是另一种高压断路器机械特性监测方法。高压隔离开关多采用电机操动机构，当其传动或转动机构发生故障时，操作力矩增大，电机电流波形将发生变化，可能超过正常工作电流，同时持续时间也会延长，因此可根据电机电流信号波形和时间的变化情况判断隔离开关分合闸是否到位。

（3）智能视频监测也是一种高压隔离开关运行状态监测方法，常作为判断高压隔离开关是否合闸到位的辅助判据。该方法中摄像头置于隔离开关断口附近对其图像进行采集，摄像头与智能视频编码器连接，智能编码器通过网口与交换机连接局域网，所采集的图像可由视频控制分析中心进行多方位的对照分析，防止误判情况出现，同时也实现了隔离开关分合闸状态的远程监控。

现有技术的缺点。

以限位开关和电机电流作为依据判断隔离开关是否合闸到位，实质是对操作机构是否运动到位进行判断，对于隔离开关触头是间接判断方法，无法直观的反映出隔离开关触头的位置。限位开关常置于操作机构箱内（部分可增设于箱外传动杆附近，效果基本相同），其信号主要反映传动杆在操作过程中是否运动到位，假设传动杆至隔离开关触头部分机械结构和传动性能正常，则其可以反映触头部分的运动情况；若传动杆至隔离开关触头部分机械结构或传动性能不正常，则其不能反映触头部分的运动情况，此时容易带来误判。操作机构电机电流信号能够反映出传动机构是否存在机构卡涩、机构异常等机械故障，但是电机电流是操作过程量，只有操作过程中才能采集到，因此对于操作工作开始前电机电流无法对隔离开关分合闸状态进行判断或者确认。此外，通过电机电流判断隔离开关分合闸状态的可靠性和精度高度依赖于历史数据和判断方法。

以智能视频监测作为隔离开关分合闸是否到位的判断方法可以认为是一种直接监控触头位置的方法，但其精度高度依赖于摄像头与隔离开关触头之间的距离、拍摄角度以及图像的分辨率，很难做到精确判断触头分合闸是否到位。除此之外，图片质量容易受天气状况（如大雾、雨雪）等的影响，可能导致监测系统无法做出准确的判断，或带来较大误差。并且该方法所需处理的数据量大，设备比较昂贵，安装较为复杂。

发明内容