[发明专利]智能化开关柜监测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能化开关柜监测系统，以及一种智能化开关柜监测方法。

背景技术

目前，电网中使用的传统中压开关设备智能化程度不高，即使小部分的开关设备加装了测控装置，只能实现对开关柜位置状态、电流电压测量，而不能实现开关的机械特性、绝缘监测、温度监测、视频监控等功能，对于开关柜存在类如绝缘降低等隐患新故障只能通过定期的人为检测手段，这种方式既不能实时预知设备的状态，又会浪费大量的人工，对智能电网的发展存在一定的局限性。

传统的测量断路器行程的传感器多采用角度传感技术实现，角度传感器用于检测机械转动角度，其将机械转动或角位移转化为电信号输出，具有无触点、无噪声、高灵敏度、高重复性、接近无限转动寿命、高频响应特性好、环境适用性强等特点；但角度传感器应用于断路器位移测量时仅能测量主传动轴的角度，不能实时反映断路器三相触头的运动，不能感知三相触头的不同步性，对断路器的行程监测不够全面完整。

发明内容

基于此，本发明提供一种智能化开关柜监测系统和方法，能够在线准确获取到开关柜中断路器的机械特性参数及开关柜内主要器件的实时图像、温度、绝缘等数据，在发现异常情况时及时报警。

一种智能化开关柜监测系统，包括直线位移传感器、磁平衡式霍尔电流电压传感器、红外视频监视装置、声表面波测温装置、绝缘监视装置、控制系统；所述直线位移传感器与断路器动触头绝缘拉杆连接，所述磁平衡式霍尔电流电压传感器与断路器的分合闸线圈电路连接，所述红外视频监视装置、所述声表面波测温装置和所述绝缘监视装置都安装在所述开关柜内，所述直线位移传感器、磁平衡式霍尔电流电压传感器、红外视频监视装置、声表面波测温装置、绝缘监视装置都与所述控制系统连接；

所述控制系统用于接收所述直线位移传感器采集的断路器位移值、磁平衡式霍尔电流电压传感器采集的电流值和电压值、红外视频监视装置采集的视频数据、声表面波测温装置采集的接点温度值和绝缘监视装置采集的绝缘数据，所述控制系统包括计算模块和报警模块；

所述计算模块用于根据所述位移值和输出电流，计算断路器的分合闸行程、分合闸平均速度、触头开距、行程总时间、超行程长度、分合闸线圈电流电压有效值；

所述报警模块用于在所述分合闸行程、分合闸平均速度、触头开距、行程总时间、超行程长度、分合闸线圈电流电压有效值、接点温度值、绝缘数据之一超出预设阈值时发送报警信息。

一种智能化开关柜监测方法，包括如下步骤：

通过连接在断路器动触头绝缘拉杆上的直线位移传感器采集断路器的位移值；

通过连接在断路器的分合闸线圈电路上的磁平衡式霍尔电流电压传感器采集断路器的电流和电压；

通过安装在开关柜内的红外视频监视装置采集开关柜内的视频数据；

通过安装在开关柜内的声表面波测温装置采集开关柜内的温度数据；

通过安装在开关柜内的绝缘监视装置采集开关柜内的绝缘数据；

根据所述位移值、电流和电压，计算断路器的分合闸行程、分合闸平均速度、分合闸平均速度、触头开距、行程总时间、超行程长度、分合闸线圈电流电压有效值；

若所述分合闸行程、分合闸平均速度、触头开距、行程总时间、超行程长度、分合闸线圈电流电压有效值、接点温度数据、绝缘数据之一超出预设阈值时，则发送报警信息。

上述智能开关柜监测系统和方法，采用直线位移传感器和磁平衡式霍尔电流电压传感器与断路器连接，能精确采集到断路器的合/分闸行程、合/分闸平均速度、刚合/分闸速度、超行程长度、行程总时间等断路器机械特性参数和合/分闸回路及储能回路的电压电流；同时采用红外视频监视装置、声表面波测温装置、绝缘监视装置实现对开关柜的在线监测，通过对开关柜运行中的图像、温度、绝缘等参数的实时采集，及时了解开关设备运行状况，掌握其变化趋势，为设备的检修和维护提供依据。

附图说明

图1为本发明智能化开关柜监测系统在一实施例中的结构示意图。

图2为图1中断路器分闸时线圈电流值的时间变化示意图。

图3为本发明智能化开关柜监测方法在一实施例中的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。