本实用新型专利技术公开了一种高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，包括DSP数字信号处理器和与之连接的A/D转换模块、B码解析电路模块、辅助触点处理模块、外扩存储器模块和通讯子模块B；A/D转换模块5与信号调理模块相连接，信号调理模块与触头行程模块连接；B码解析电路模块和通讯子模块A连接；外扩存储器模块与通讯子模块B连接；信号调理模块、B码解析电路模块、DSP数字信号处理器和辅助触点处理模块都与电源模块相连接。本实用新型专利技术解决了现有监测装置集成度低、精度不够、扩充性不好和信息共享程度低等缺陷的问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，包括DSP数字信号处理器和与之连接的A/D转换模块、B码解析电路模块、辅助触点处理模块、外扩存储器模块和通讯子模块B；A/D转换模块5与信号调理模块相连接，信号调理模块与触头行程模块连接；B码解析电路模块和通讯子模块A连接；外扩存储器模块与通讯子模块B连接；信号调理模块、B码解析电路模块、DSP数字信号处理器和辅助触点处理模块都与电源模块相连接。本技术解决了现有监测装置集成度低、精度不够、扩充性不好和信息共享程度低等缺陷的问题。【专利说明】高压开关柜断路器机械特性在线监测装置
本技术属于输变电设备状态监测
，涉及一种用于高压开关柜操动机构故障监测单元的断路器机械特性在线监测装置，具体涉及一种高压开关柜断路器机械特性在线监测装置。
技术介绍
高压开关柜是输配电系统中的重要设备，在运行中由于各种原因引起的故障率一直居高不下，伤人、烧柜、甚至爆炸的事故时有发生，因此确保高压开关柜的可靠运行极为重要。早期，高压开关柜综合在线监测与故障诊断系统侧重于对触头温升和环境温湿度的控制，而断路器作为高压开关柜中最主要的高压开关设备，在柜体中肩负着控制和保护设备的双重作用，其重要性也是不言而喻的，因此加强高压开关柜中断路器机械特性的在线监测对保证开关柜的安全运作同样具有重要意义。随着电力系统的不断发展，对电力设备的安全性、可靠性也提出了更高的要求，供电部门在不断提高供电质量的同时，应切实采取措施来保证电力设备的正常运行，以提高安全用电的可靠性。高压开关柜作为变电站内最为重要的设备之一，其安全稳定运行至关重要。随着国家智能变电站建设的推进，对高压开关柜内断路器的安全稳定运行提出了新的要求。以往的高压开关柜体中往往没有涉及断路器机械特性的在线监测，因此传统的高压开关柜断路器状态量不能实时监测或监测量少，而且断路器故障难以精准定位，给检修带来了不必要的麻烦。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，解决了现有监测装置集成度低、精度不够、扩充性不好和信息共享程度低等缺陷的问题。本技术所采用的技术方案是，高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，包括DSP数字信号处理器和与之连接的A/D转换模块、B码解析电路模块、辅助触点处理模块、外扩存储器模块和通讯子模块B ；A/D转换模块5与信号调理模块相连接，信号调理模块与触头行程模块连接出码解析电路模块和通讯子模块A连接；外扩存储器模块与通讯子模块B连接；信号调理模块、B码解析电路模块、DSP数字信号处理器和辅助触点处理模块都与电源模块相连接。本技术的特点还在于，其中，DSP数字处理器采用浮点型数字信号处理器TMS320F28335。信号调理模块中主要用到的芯片是0PA2277和IS0124。触头行程处理模块所选用的传感器为库伯勒8.5020增量型旋转编码器，采用RSM3485CHT作为收发芯片。辅助触点处理模块采用ULN2803达林顿管，且辅助触点处理模块与DSP数字信号处理器的IO接口连接。A/D转换模块主要用到的芯片是AD7656。B码解析电路模块采用IRIG-B解码芯片。外扩存储器模块与通讯子模块B连接。电源模块由 HDW10-220S24、HDW10-24S05B1 和 HDW10-24S05A1 构成。外扩存储器模块采用的芯片为的芯片IS61LV51216。本技术的有益效果是，能够对复杂的浮点运算进行快速处理，缩短了程序的执行时间，具有外设集成度高、功耗低和存储空间大等优点，可提高系统的稳定性；采用B码解析电路，可实现高压开关柜断路器机械特性在线监测装置与智能变电站的同步对时，提高监测的实时性；使用CAN通讯方式，不仅可以监测采集到的各信号的原始数据，还可以监测经算法计算后的各状态量的精确结果，便于对故障进行精准定位。【专利附图】【附图说明】图1是本技术高压开关柜断路器机械特性在线监测装置的结构示意图。图中，1.DSP数字信号处理器，2.信号调理模块，3.触头行程处理模块，4.辅助触点处理模块，5.A/D转换模块，6.B码解析电路模块，7.通讯子模块A，8.电源模块，9.外扩存储器模块，10通讯子模块B。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。本技术高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，如图1所示，包括DSP数字信号处理器I和与之连接的A/D转换模块5、B码解析电路模块6、辅助触点处理模块4、外扩存储器模块9和通讯子模块BlO ；A/D转换模块5与信号调理模块2相连接，信号调理模块2与触头行程模块3连接；B码解析电路模块6和通讯子模块A连接；外扩存储器模块9与通讯子模块BlO连接；信号调理模块2、B码解析电路模块6、DSP数字信号处理器I和辅助触点处理模块4都与电源模块8相连接。DSP数字处理器I采用浮点型数字信号处理器TMS320F28335。其功能是，负责储能电机电流、分\合闸电流，动触头行程、开距、超程等模拟信号，辅助触点状态数字信号的采集、处理和控制，并与断路器监测IED进行通讯。信号调理模块2中主要用到的芯片是0PA2277和IS0124。其中，0PA2277芯片内包括两级运算放大电路，可提高信号的精度。IS0124芯片是电压隔离芯片，能有效的起到信号的数字地和信号地的隔离作用。信号调理模块2的主要作用是将传感器传入的电流信号转化成电压信号，再经过信号调理电路的放大、隔离和抑制零点漂移，将纯净的模拟信号送入A\D转换模块5。触头行程处理模块3所选用的传感器为库伯勒8.5020增量型旋转编码器。旋转编码器输出A、B两路相位差为90°的脉冲信号，送入DSP数字信号处理器I内部的增强型正交编码脉冲电路(eQEP)进行计数，从而可以获得角位移信号，最后通过正交编码值与开关动触头位移的比值获取动触头行程时间信号，该模块采用RSM3485CHT作为收发芯片，该芯片可将旋转编码器输入的脉冲信号转化为TTL电平，以方便与TMS320F28335芯片电平匹配。计算增量型旋转编码器的脉冲个数，将旋转后的脉冲数转化成断路器操动机构主轴转动的角度，该角度对应一定的比例关系转化成动触头的直线位移。辅助触点处理模块4采用ULN2803达林顿管，且辅助触点处理模块4与DSP数字信号处理器I的IO 口连接。辅助触点处理模块4能够实时监测并处理断路器辅助触点的开合状态，然后辅助触点处理模块4将处理后的状态量输入DSP数字信号处理器I的IO接口，IO接口可直接指示断路器的开合状态，在这个模块中主要用到了 ULN2803达林顿管，该芯片是一款电流/电压驱动芯片，用以驱动IO接口较小的电压。A/D转换模块5主要用到的芯片是AD7656。其作用是，有效的将模拟信号量转换成数字信号量，然后送入DSP数字信号处理器I。通讯子模块A7是RS485通讯部分，负责通过RS485总线将变电站的B码信号传送给B码解析电路模块6进行解析处理。B码解析电路模块6采用IRIG-B解码芯片，能够将接收通过通讯模块7A传输来的智能变电站的B码信号经过解析后，再传输给DSP数字信号处理器I进行处理，从而实现同步对时，提高了监测的实时性。电源本文档来自技高网...
【技术保护点】
高压开关柜断路器机械特性在线监测装置，其特征在于，包括DSP数字信号处理器1和与之连接的A/D转换模块(5)、B码解析电路模块(6)、辅助触点处理模块(4)、外扩存储器模块(9)和通讯子模块B(10)； 所述的A/D转换模块(5)与信号调理模块(2)相连接，信号调理模块(2)与触头行程模块(3)连接； 所述的B码解析电路模块(6)和通讯子模块A(7)连接； 所述的外扩存储器模块(9)与通讯子模块B(10)连接； 所述的信号调理模块(2)、B码解析电路模块(6)、DSP数字信号处理器(1)和辅助触点处理模块(4)都与电源模块(8)相连接； 所述的DSP数字处理器(1)采用浮点型数字信号处理器TMS320F28335； 所述的信号调理模块(2)中主要用到的芯片是OPA2277和ISO124。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄新波，陶晨，赵阳，刘斌，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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