[实用新型]一种高压开关合分闸时间在线监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压开关合分闸时间在线监测仪，它是一种基于电磁互感技术的高压开关合分闸时间在线监测装置。该装置能够实时监测高压开关各相的合闸时间与分闸时间参数，并对时间参数进行判断，从而实现对高压开关实时的监测与预警。其中包括电磁互感原理、数据采集、数据处理和基于RS-485串行总线的远程通讯技术。该装置属于参数测量与监测类装置技术领域。 

背景技术

高压开关作为绝缘和灭弧的装置，是保证电力系统可靠运行的至关重要的设备。其作为发电和用电之间的联系环节，在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，开关状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。近十年的统计数字表明，我国每次开关事故平均损失的电量达数百万千瓦时，它所导致的损失为设备本身价格的数千倍甚至数万倍。因此，为了提高开关运行的可靠性，需要在开关发生故障以前，对开关进行必要的检查和维修，避免故障的发生。 

机械故障作为引发高压开关故障的主要原因，检测和提取机械状态信息对于高压开关的故障诊断和工作状态评判具有重要的意义。机械状态主要是通过采集开关在合分闸过程中的数据经过处理之后得到的。分闸速度的降低将使电弧的燃烧时间增加，从而加速开关触头的电磨损，降低开关的使用寿命；分闸速度过高，又会使运动机构承受过大的机械应力和冲击，从而造成个别部件的损坏或者缩短使用寿命；开关分合闸的严重不同期将造成线路和变压器的非全相运行，从而可能出现导致绝缘损坏的操作过电压、继电保护误动作等不利现象。因此对于开关合分闸时间的测试十分必要，是高压开关状态测试的一项重要内容。 

目前，对于开关合分闸时间的检测方式主要是将检测电路连接到开关合闸线圈与分闸线圈回路中，通过自发触发信号，检测合分闸线圈回路以及一次回路内部电流情况得出最终的合分闸时间，因此只能进行断电后离线检测，缺少灵活、高效的在线实时监测装置。 

针对以上问题，在常规检测方法的基础上，提出一种基于电磁互感技术的高压开关合分闸时间在线监测装置。该装置利用高灵敏度的闭环电流传感器，采取引线穿心而非破坏性串入的方式，分别检测合分闸线圈回路与一次回路的电流信息，得出开关每次合分闸的时间参数，并能够及时地提供有效预警。这种方案避免了将检测电路串入开关回路，做到了无需断电的在线实时检测。在保证了检测精度的同时，提高了检测效率。 

实用新型内容

1、目的：本实用新型的目的是提供一种高压开关合分闸时间在线监测仪。该装置采用AVR单片机平台，将数据采集、数据处理和远距离串行功能集成于一体，实现对高压开关合分闸时间参数在线监测以及通过RS485串行总线将监测结果发送到监控中心。 

2、技术方案：本实用新型一种高压开关合分闸时间在线监测仪，它由硬件结构和软件结构两大部分构成：二者之间协同工作以实现总体功能，二者缺一不可。 

硬件部分结构如图1所示。该硬件结构分为下位机和上位机两部分，上位机和下位机通过RS485串行总线收发单元实现无线通讯。其中，下位机硬件部分包括基于AVR单片机平台的控制及处理单元、传感器单元、数模转换单元、数据存储单元、RS485串行总线收发单元及电 源模块；上位机硬件部分由监控中心工控机单元和RS485串行总线收发单元组成。上位机和下位机通过RS485串行总线收发单元实现无线通讯。相应的，软件也分为下位机和上位机两部分。下位机软件负责数据的采集、算法分析、数据存储，并通过RS485串行总线方式将监测结果发送到上位机；下位机软件负责驱动下位机的硬件完成各部分传感器输出数据采集，并根据采集到的数据计算合闸时间与分闸时间。最后下位机软件将三相高压开关合分闸时间汇总，并驱动RS485串行总线收发单元将每相的监测结果一起发送到上位机。上位机软件负责完成与下位机的RS485串行总线的收发并存储下位机发送的监测信息；上位机软件负责驱动上位机硬件完成RS485串行总线的收发，并实现人机交互界面和监测信息的管理。 

(1)硬件结构： 

本实用新型的硬件结构分为下位机和上位机两大部分。上位机和下位机通过RS485串行总线收发单元实现无线通讯。