[发明专利]一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测装置及方法，包括：罗氏线圈、数字量输出的积分器，罗氏线圈的输出端与所述数字量输出的积分器的输入端连接；振动传感器固固定在GIS隔离开关中操作机构的操作杆上，所述振动传感器的输出端与A/D转换电路的输入端连接；所述数字量输出的积分器和A/D转换电路的输出端分别与嵌入式STM32微处理器的I/O接口连接，所述嵌入式STM32微处理器的数据接口端与WiFi模块电路连接，所述WiFi模块与后台数据中心连接。本发明结合罗氏线圈和振动传感器采集的信息传输至后台数据中心，实现GIS隔离开关的移动在线监控。

技术领域

本发明涉及一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测装置及方法，属于监测领域。

背景技术

常见的敞开式隔离开关可以通过人眼观察到开关动作状态。而GIS高压配电设备中的隔离开关是在一个充满六氟化硫气体的全封闭绝缘筒内，无法直接观察隔离开关的通断动作。隔离开关的动作状态只能由机械箱上的位置指针和开关灯间接确定。

据统计，GIS设备中隔离开关的机械故障占总故障率的45-84%。主要故障有轴承磨损、转动部件卡滞、转动连接松动以及分合闸不到位等。如果这些故障不及时处理，将严重影响隔离开关的正常分合闸，导致变电设备无法稳定运行，甚至出现开关跳闸，操作机构短轴等恶性事故。 类似事故在南网和国网已发生多起，严重威胁到电网运行安全。

随着计算机技术、信号处理、人工智能和传感技术的日趋完善，对GIS隔离开关的运行状态进行移动在线监测已经成为可能。基于电流传感技术结合物联网传输的方法能够及时发现设备的缺陷并进行报警，将降低事故的发生率，减少设备预防性试验和检修的工作量及停电次数。同时，GIS隔离开关监测和移动在线技术紧密有机的结合，将对实现隔离开关的智能化功能，推动国家电网自动化建设有着重要意义。

发明内容

推进电气设备监测行业的智能化建设，本发明提供一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测装置及方法。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测装置，包括：

罗氏线圈，所述罗氏线圈套在GIS隔离开关的驱动电机线圈的电源导线上，用于采集电机运转电流的微分量，即线圈工作电流；

数字量输出的积分器，所述罗氏线圈的输出端与所述数字量输出的积分器的输入端连接；

振动传感器固，所述振动传感器固定在GIS隔离开关中操作机构的操作杆上，用于采集隔离开关动触头的分合闸过程的振动信息；

A/D转换电路，所述振动传感器的输出端与A/D转换电路的输入端连接；

所述数字量输出的积分器和A/D转换电路的输出端分别与嵌入式STM32微处理器的I/O接口连接，所述嵌入式STM32微处理器的数据接口端与WiFi模块电路连接，所述WiFi模块与后台数据中心连接，用于传输采集到的工作电流信息和振动信息。

所述嵌入式STM32微处理、A/D转换电路、WiFi模块的电源端分别与电源电路的输出端连接。

优选地，还包括：嵌入式Wi-Fi协议，当检测到GIS隔离开关存在机械故障时，装置可以将采集到的信息通过WiFi模块实时发送到后台数据中心。

优选地，所述后台数据中心包括通讯单元、报警单元和存储单元，其中，所述存储单元包括后台数据库，用于存储数据信息，所述通讯单元通过wifi模块与所述嵌入式STM32微处理器通讯连接，所述报警单元根据通讯单元接收到的信息进行反馈。

一种GIS隔离开关的开关动作状态实时监测方法，具体步骤如下：