[发明专利]一种断路器分、合闸弹簧压力监测系统及检测方法

说明书

本发明提供了一种断路器弹簧压力监测系统和检测方法，监测系统包括压力传感器、处理单元和监测单元，所述压力传感器安装在断路器分、合闸弹簧机构的托盘和分、合闸弹簧之间；压力传感器的输出端与处理单元的输入端相连，用于接收压力传感器所检测的断路器分、合闸弹簧压力值；所述处理单元的输入端还与待测断路器的辅助触点相连，用于监测断路器的开入信号；所述处理单元与监测系统通信连接，所述监控系统向处理单元下发检测指令以及断路器相关参数信息，并接收由所述处理单元上传的断路器分、合闸状态及对应的分、合闸弹簧压力值。本发明能够有效监测弹簧实时运行状况，应用范围广，具有很好的市场前景和应用价值。

技术领域

本发明涉及一种断路器弹簧压力监测方法及系统，属于电力系统一次设备智能化技术领域。

背景技术

智能一次设备是智能电网的重要标志，提高一次设备智能化水平智能电网发展的关键技术之一，对促进电网的安全、稳定、高效运行起着至关重要的作用。其中，断路器是电网一次设备的重要组成部分，必须大力提高其智能化水平，以满足智能电网的迫切需要。

弹簧操作机构因操作功小、维护量少而广泛应用于220千伏及以下电压等级断路器，占比极大。但是，弹簧操作机构长时间承压运行后弹簧将持续产生疲劳，目前变电站现场不具备开展弹簧性能检测的条件，仅能通过定期停电测试断路器机械特性曲线来间接反映，无法有效监测弹簧实时运行状况，弹簧弹性疲劳导致的断路器分合闸失败事故难以早期防范。

在授权公众号为CN103542825A利用增量型编码器完成断路器行程的测量，为断路器行程、速度和动作时间等参量计算提供数据支持。目前，断路器的机械性能评估多采用此类方法，通过断路器机械特性曲线的测量来推断断路器分、合闸速度。但此方法中断路器的刚分、刚合点不能直接的测量，在断路器在长期动作及振动过程中，以及加上触头的损耗，导致测量性能会越来越不精确，对断路器机械性能评估也会带来一定困难。

发明内容

本发明的目的是提供断路器弹簧压力监测方法和系统，以解决目前断路器弹簧在长期运行过程中产生的疲劳无法进行监测的问题。从而达到对断路器机械性能进行仅能通过定期停电测试或通过在线断路器机械特性曲线来间接反映，无法有效监测弹簧实时运行状况的目的。

为解决上述技术问题本发明具体采用以下技术方案。

一种断路器分、合闸弹簧压力监测系统，所述压力监测系统包括压力传感器、处理单元和监测单元；其特征在于：

所述压力传感器安装在断路器分、合闸弹簧机构的托盘和分、合闸弹簧之间；

压力传感器的输出端与处理单元的输入端相连，用于接收压力传感器所检测的断路器分、合闸弹簧压力值；

所述处理单元的输入端还与待测断路器的辅助触点相连，用于监测断路器的开入信号；

所述处理单元与监测系统通信连接，所述监控系统向处理单元下发检测指令以及断路器相关参数信息，并接收由所述处理单元上传的断路器分、合闸状态及对应的分、合闸弹簧压力值。

本发明进一步包括以下优选方案：

所述处理单元根据检测到的断路器开入信号及断路器分、合闸弹簧压力值判断断路器的动作状态，并触发录波器对断路器的分、合闸动作过程进行录波。

所述处理单元接收录波信息，写入寄存器中，并能够上传至监测系统。

所述处理单元根据断路器的状态判断断路器分、合闸弹簧压力值是否低于预设的分闸弹簧第一压力阈值/合闸弹簧第一压力阈值；如果低于，则发出告警信号。

所述处理单元采用FPGA+CPU双处理器结构，FPGA用于接收所测的分、合闸弹簧压力值以及待测断路器的开入信号；CPU与FPGA相连用于通信的管理，接收监控系统的控制命令和断路器参数信息并写入FPGA，FPGA将检测到的分、合闸弹簧压力值通过CPU上传至监控系统。