[发明专利]一种支柱式断路器在线监测系统

说明书

本发明提供一种支柱式断路器在线监测系统，包括感知层、传输层和应用层，所述感知层包括同步采样A/D模块以及与所述同步采样A/D模块连接的控制回路监测单元、合分闸回路监测单元、弹簧压力传感器、绝缘子监测单元、密度监测单元和内部环境监测单元；所述传输层包括无线传输模块和有线传输模块；所述应用层包括处理器，所述处理器上连接有FIFO存储器、FLASH存储器和SRAM存储器；具有在线监测，及时发现隐患、便于运维和提高经济效益等优势。

技术领域

本发明属于支柱式断路器技术领域，具体涉及一种支柱式断路器在线监测系统。

背景技术

支柱式开关是AIS站点重要设备，高压断路器作为变电站最重要的保护设备，其可靠运行对电网安全至关重要。国际国内的调查和统计报告均表明，高压断路器的故障80％是由于机械原因引起，主要是操动机构的故障较多。目前对高压断路器机械特性的检查主要靠例行检查操作机构的机械特性、定期进行预防性试验、更换到期部件等静态手段。这种方法效率低，成本高，无差别更换到期部件不仅会浪费大量完好部件造成巨大浪费，而且有可能引发新的故障，据统计有10％的断路器故障是由不正确的检修造成的。

如何对断路器的工作状态进行有效的在线监测，及时发现断路器的早期故障，预警故障发生、预测故障发展，避免断路器故障恶性发展，防止恶性事故的发生，为实现计划检修到状态检修的转变创造条件。对提升运维检修工作效率和工作质量、提升电网安全运行能力有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种支柱式断路器在线监测系统，以解决现有的支柱式断路器缺乏有效的监测和运维系统，故障维修成本高、重发概率高、且对工作人员的工作效率和工作质量造成一定困难，从而影响电网安全运行的问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种支柱式断路器在线监测系统，包括感知层、传输层和应用层，所述感知层包括同步采样A/D模块以及与所述同步采样A/D模块连接的控制回路监测单元、合分闸回路监测单元、弹簧压力传感器、绝缘子监测单元、密度监测单元和内部环境监测单元；所述传输层包括无线传输模块和有线传输模块；所述应用层包括处理器，所述处理器上连接有FIFO存储器、FLASH存储器和SRAM存储器，所述控制回路监测单元、所述合分闸回路监测单元、所述弹簧压力传感器、所述绝缘子监测单元、所述密度监测单元和所述内部环境监测单元采用所述同步采样A/D模块采集数据，并通过所述无线传输模块或所述有线传输模块将数据传输至所述处理器，所述处理器无法及时响应高速多通道所述同步采样A/D模块的输出，数据缓存在大容量所述FIFO存储器中，所述处理器及时将所述FIFO存储器数据转移到大容量所述SRAM存储器中，监测的数据始终循环记录，实现一个短时长的常录波存储器；任何一个电压回路信号作为触发录波数据存储信号，所述处理器在检测到电压信号后，将此信号发生前一刻的检测数据记录在所述FLASH存储器，直到该电压信号消失后一刻，所述同步采样A/D模块的采样信号也会被同步记录，从而实现一个完整的事件记录录波文件；所述处理器将事件记录录波文件通过以太网上传至后台分析系统，所述后台分析系统根据在线事件录波文件分析断路器状态实现断路器状态检修。

进一步的，所述控制回路监测单元包括回路检测模块、电阻RX+、电阻RX-、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述电阻 R4依次串联并连接于所述控制回路的正负母线之间，所述电阻RX+和所述电阻RX-串联并连接于所述控制回路的正负母线之间；所述电阻RX+与所述电阻RX-之间和所述电阻 R2与所述电阻R3之间分别接地。

进一步的，所述检测模块包括第一电流传感器CT1、第一电压传感器和第二电压传感器，所述第一电流传感器CT1连接于所述控制回路的正母线用于采集所述控制回路的正母线输入电流；所述第一电压传感器连接于所述电阻R1与所述电阻R2之间用于采集所述控制回路的正母线对接地的电压；所述第二电压传感器连接于所述电阻R3与所述电阻R4之间用于采集所述控制回路的负母线对接地的电压。