[发明专利]一种断路器储能弹簧异常状态评估系统

说明书

本发明公开了一种断路器储能弹簧异常状态评估系统，包括：力学传感器，用于实时测量储能弹簧的受力值；数据采集模块，用于将储能弹簧的受力值数据转换为模拟信号数据；远程遥测报警模块，用于根据受力值数据与预设受力阈值生成异常状态预警信号，并将数据采集模块转换得到的受力值数据和异常状态预警信号通过变电站的设备控制系统发送至后台监控模块；数据库模块，用于对后台监控模块接收到的受力值数据进行存储；后台监控模块，用于在异常状态预警的频率大于预设频率阈值时，对储能弹簧的剩余寿命进行评估。本发明可以充分利用现有的通信线路，实现后台对现场的监视报警功能，提高储能弹簧的故障辨识率，避免断路器事故给电网安全造成的风险。

技术领域

本发明涉及变电站设备异常状态监测预警技术领域，具体涉及一种断路器储能弹簧异常状态评估系统。

背景技术

高压断路器是电力系统中的重要设备之一，起着保护和控制的双重任务，其运行状态直接影响着电网系统的安全稳定性和供电可靠性，当它发生故障或者事故时会引起电网事故或扩大事故，造成相当大的经济及其它方面的损失。弹簧操动机构具有部件可靠、结构简单、维护方便等优点，在高压断路器中的使用率越来越高。断路器不管是分闸动作还是合闸动作都需要一定的动力，弹簧通过传动机构将动力传递给断路器，能量存储由两个螺旋压缩弹簧实现，分别是合闸储能弹簧以及分闸储能弹簧，断路器有3个主要动作：合闸动作、分闸动作、储能动作。合闸动作实现的过程为：合闸线圈得电后触发合闸掣子动作，合闸弹簧会释放一定的能量，断路器才会完成合闸动作，同时，合闸弹簧释放的能量会有一部分储存在分闸弹簧中，为下一次分闸动作准备能量。

随着断路器服役时间的增长，其动力核心部件—一分、合闸弹簧会发生应力松弛、断裂等故障，将直接导致断路器的分合闸速度降低影响灭弧，甚至拒动进而造成更大程度的事故。现在的断路器弹簧储能状态监测方法或者仅仅对合闸储能弹簧进行了是否储能的监视，对分闸弹簧是否储能没有进行监视，而且对合闸弹簧的储能也仅仅是是否储能进行开关量判断，对于弹簧所储存的能量是否能够满足断路器分合闸操作所需要的能量无从判断；或者需要添加繁多的传感器，比如压力传感器，加速度传感器，直线位移传感器、光栅传感器、导电塑料电位器和角位移传感器，不仅传感器本身精度不够高，针对不同的断路器型号，缺乏通用性，而且尚没有独立的逻辑判断体系、数据库系统和实时报警装置，仍需要人工进行比对分析故障，既降低了监测效率，也容易造成故障信号的漏检。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种断路器储能弹簧异常状态评估系统，从而有效避免断路器事故给电网安全造成的风险。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种断路器储能弹簧异常状态评估系统，包括力学传感器、数据采集转换模块、高亮LED显示调试模块、远程遥测报警模块、数据库模块和后台监控模块；

所述力学传感器，用于实时测量分闸、合闸储能弹簧的受力值；

所述数据采集模块，用于将分闸、合闸储能弹簧的受力值数据转换为模拟信号数据；

所述远程遥测报警模块，用于将数据采集模块转换得到的受力值数据与预设受力阈值进行比较，并在受力值数据低于预设受力阈值下限时生成异常状态预警信号；还用于将数据采集模块转换得到的受力值数据和异常状态预警信号通过变电站的设备控制系统发送至后台监控模块；

所述高亮LED显示调试模块，用于对评估系统进行现场显示和现场调试；

所述数据库模块，用于对后台监控模块接收到的受力值数据进行存储；

所述后台监控模块，用于在异常状态预警的频率大于预设频率阈值时，从数据库模块中调取若干个时间分布均匀的受力值历史数据进行分析，以评估分闸、合闸储能弹簧的剩余寿命。