一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法和装置，方法包括：分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量；计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线智能监测。本发明专利技术提供的方法和装置实现高压真空断路器运行过程中的触头磨损量实现实时、准确的定量判定，并且可消除动触头侧压力弹簧固有的塑性变形对真空灭弧室触头磨损量的影响，可根据不同运行需求设置不同的触头磨损量报警阈值，及时发出报警信号，避免高压真空断路器因真空灭弧室触头过度磨损引发的故障，提高高压真空断路器运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法和装置
本专利技术涉及高压真空断路器运行状态的监测技术，具体涉及一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法和装置。
技术介绍
由于真空断路器运行安全可靠、安装方便、寿命长、价格适宜、而且易于维修，在电力和企业配电上应用广泛。高压真空断路器的超程也叫超行程，是指真空灭弧室动触头和静触头完全闭合后，动触头侧的压力弹簧所移动的距离，是真空灭弧室触头磨损量的间接反映，是保障高压真空断路器可靠分断的重要特性参数，其作用在于：1.触头闭合时，保持动触头与静触头之间拥有足够压力，减小动触头与静触头之间的接触电阻，并减小合闸弹跳；2.触头分闸时，能够为动触头提供必要的初始动能，有利于提高分闸速度，减小燃弧时间，从而提高真空灭弧室的开断性能；3.当触头在不断磨损时，能够继续维持动触头与静触头之间的压力，从而保证真空灭弧室的分断性能。随着高压真空断路器运行时间的持续、开断次数的增加，真空灭弧室的触头磨损量也随之增加，高压真空断路器的超行程和触头压力必然逐步减小。通常用超程的减小值表示真空灭弧室的触头磨损量，并依据真空灭弧室动静触头的磨损量来确定触头压力是否仍然在规定范围内。如果不适时地进行真空灭弧室动静触头的磨损量检测，将危及高压真空断路器的安全运行，引发开断事故。高压真空断路器的超行程测量方法主要有灯亮法和机械尺寸测量法等。在实际操作中灯亮法和机械尺寸测量法均需要在原有的高压真空断路器中增加多个部件，甚至要改变高压真空断路器原有的机械结构，具体表现为；1.结构过于复杂，安装困难，不便于操作和实施；2.信号处理繁琐，对测试结果造成误差较大，且容易误报；3.采用有源传感器，对高压真空断路器的电磁场分布造成改变，从而影响高压真空断路器的分合闸性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法和装置，根据真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量以及真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量对高压真空断路器运行过程中的触头磨损量实现实时、准确的定量判定，并且消除动触头侧压力弹簧固有的塑性变形对真空灭弧室触头磨损量的影响，可根据不同运行需求设置不同的触头磨损量报警阈值，及时发出报警信号，避免高压真空断路器因真空灭弧室触头过度磨损引发的故障，提高高压真空断路器运行的可靠性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，所述方法包括：分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量；根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；根据所述真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线智能监测。所述分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量，包括：分别检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1；计算真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF1，有：ΔF1＝F1-F0检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2；计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF2，有：ΔF2＝F2-F0。所述检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1包括：通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1。所述检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2包括：通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2。所述根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量包括：真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量用ΔF表示，有：ΔF＝ΔF1-ΔF2其中，ΔF1表示真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量，ΔF2表示真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量。所述根据所述真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线智能监测包括：计算所述真空灭弧室触头磨损量ΔL，有：ΔL＝ΔF*k其中，k为压力弹簧的弹性系数，ΔF表示真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；将ΔF与预先设置的压力弹簧的压力临界值ΔF0比较，若ΔF>ΔF0，则继续对真空灭弧室触头磨损量进行监测；反之压力传感器发出报警信号。述报警信号为节点信号、声音信号或光信号。所述压力传感器为贴片式压力传感器，所述贴片式压力传感器为无源传感器，其安装在真空灭弧室的动触头侧。本专利技术还提供一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测装置，所述装置包括：第一计算模块，用于分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量；第二计算模块，用于根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；以及监测模块，用于根据所述真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线监测。所述第一计算模块，包括：第一检测单元，用于分别检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1；第一计算单元，用于根据下式计算真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF1：ΔF1＝F1-F0第二检测单元，用于检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2；以及第二计算单元，用于根据下式计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF2：ΔF2＝F2-F0。所述第一检测单元具体用于通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1。所述第二检测单元具体用于通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2。所述第二计算模块具体用于根据下式计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量ΔF：ΔF＝ΔF1-ΔF2其中，ΔF1表示真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量，ΔF2表示真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量。所述监测模块，包括：磨损量计算单元，用于根据下式计算所述真空灭弧室触头磨损量ΔL：ΔL＝ΔF*k其中，k为压力弹簧的弹性系数，ΔF表示真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；设置单元，用于设置压力弹簧的压力临界值ΔF0；以及比较单元，用于将ΔF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述方法包括：分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量；根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；根据所述真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线智能监测。

【技术特征摘要】
1.一种真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述方法包括：分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量；根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量；根据所述真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量计算真空灭弧室触头磨损量，并对真空灭弧室触头磨损量进行实时在线智能监测。2.根据权利要求1所述的真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述分别计算真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量，包括：分别检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1；计算真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF1，有：ΔF1＝F1-F0检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2；计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量ΔF2，有：ΔF2＝F2-F0。3.根据权利要求2所述的真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1包括：通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器分闸和合闸状态下压力弹簧的压力实际值F0和F1。4.根据权利要求2所述的真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2包括：通过压力传感器检测真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力实际值F2。5.根据权利要求1所述的真空灭弧室触头磨损量实时在线智能监测方法，其特征在于，所述根据所述真空灭弧室触头磨损前和磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量计算真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量包括：真空灭弧室触头磨损后高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压力变化量用ΔF表示，有：ΔF＝ΔF1-ΔF2其中，ΔF1表示真空灭弧室触头磨损前高压真空断路器合闸状态下压力弹簧的压缩量，ΔF2表示真空灭弧室触...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩筛根，盛万兴，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网北京市电力公司，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：北京,11