断路器在线监测仪设计说明书

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1、断路器在线监测仪设计说明书断路器在线状态监测仪设计说明书版权所有©2021上海智领普华科技有限公司第21页,共21页断路器在线监测仪设计说明书正文目录1前言41.1研究内容41.2设计原则52产品定义52.1产品功能定义52.2产品特点63产品设计63.1输入信号63.1.1交流信号63.1.2直流信号73.1.3开关量信号83.2输出信号83.2.1LED显示83.2.2通讯端口83.3存储83.4故障事件机制83.5断路器事件记录启动条件93.6性能参数94状态量数据建模94.1稳态测量94.2动态测量104.3数据接入规范105系统设计125.1系统结构组成实现原理125.2系统硬件

2、125.3断路器监测装置工作原理146技术路线196.1硬件设计197各监测单元设计207.1触头温度、行程在线监测系统207.2操作线圈电流的在线监测208结语21版权所有©2021上海智领普华科技有限公司第21页,共21页断路器在线监测仪设计说明书版权所有©2021上海智领普华科技有限公司第21页,共21页断路器在线监测仪设计说明书前言电力系统中，高压断路器数量最多、检修量大、费用高。变电站中断路器是机械和电气动作频繁的设备,易于发生故障，有关统计表明，断路器所造成的事故无论是在次数，还是在事故所造成的停电时间上都占据总量60％以上，变电站维护费用的一半以上是用在高压断路器上。另外据统

3、计，10%的断路器故障是由于不正确的检修所致，断路器的大修完全解体，既费时间，费用也很高，而且解体和重新装配会引起很多新的缺陷。因此，及时了解断路器的工作状态对提高供电可靠性有决定性意义；并可以大大减少盲目定期检修带来的资金浪费。另一方面。断路器状态监测技术为实现断路器由计划检修到状态的转变创造条件；为GIS的广泛应用和智能化断路器的开发奠定基础。高压断路器是保证高压输电系统安全稳定运行的关键部件之一，因此确保断路器的可靠运行极为重要。高压断路器的绝大部分事故源于机械方面的原因，故研究其机械故障诊断具有重要的意义。目前国内都采用离线例行试验和操作对高压断路器进行定期检修,这种计划性的预防检

4、修盲目性大，费用高，而且解体拆装容易对断路器造成伤害，降低了利用率和可靠性。高压断路器合分闸时的各机械参量包含了断路器操动机构机械部分的状态信息，实时准确的监测断路器每次动作时的各机械参量数据，为故障诊断以及状态检修提供了大量的数据准备。1.1研究内容高压断路器故障分为机械方面和电气方面两大类根据提取的机械和电气特征参量,采用模糊综合评判方法,将评判对象的各种相关联或不相关联的单参数性能指标,归一化后成为可比和可量化的量,综合在一起运用综合评判算法对高压断路器的使用寿命做出综合全面的评估,以实现对高压断路器的状态监测与诊断研究。其中对于断路器电寿命的预测,采用了一种基于最小二乘法的综合评估

5、方法;对于利用电量监视断路器机械等特性方面,提出了一种基于小波理论的方法,可更准确获得基于操作电流的动作过程和基于主触头电流的电弧起弧时刻,从而有助于提高状态监测水平。断路器在线状态监测系统能及时了解断路器的工作状态、缺陷的部位，减少过早或不必要的停电试验和检修，减少维护工作量，降低维修费用，提高检修的针对性，可显著提高电力系统可靠性和经济性。版权所有©2021上海智领普华科技有限公司第21页,共21页断路器在线监测仪设计说明书1.1设计原则 (1)集成性。集高压断路器多项监测功能于一体，有利于多信息的融合，支持网络化集中管理。   (2)通用性。由于断路器绝缘介质的不同（如油、SF6气体

6、、真空），监测的项目不一样。在硬件设计时应考虑足够多的采样通道，保证采样板的通用性，可以满足不同类型的断路器要求。在软件设计中，采用组态技术实现不同类型断路器相关参数的设定。   (3)扩充性。监测系统对监测的断路器的个数不受限制；考虑断路器就地采样单元与变电站在线监测系统的兼容，能为变电站综合自动化提供信息。   (4)组合性。断路器就地采样单元内部插件模块化。   (5)可靠性。监测系统良好的电磁兼容性和自检功能。2产品定义2.1产品功能定义便携式断路器状态监测仪可应用于10kV到500kV各种类型（少油、多油、真空、SF6）断路器的在线状态监测，捕获断路器关键的“初始触发”动作，分析

7、其第一次跳闸情况，真实反映断路器运行状态下特性；又可离线测试。可以直接安装在断路器控制柜或控制室内。它能够监测断路器导电回路、控制回路、储能机构的状态，记录主要开关触点的磨损状况。该仪器通过监测断路器每一次分合闸动作期间产生的下列参数，来实现上述功能：²分合闸时刻²断路器分/合状态²分合闸动作次数²电弧持续时间²主触头累计电磨损（以I2T表征）²线圈分合闸时间²辅助触点动作时间²储能时刻²储能次数²分合闸过程三相电流波形