确定电磁型MV开关装置的操作状态的方法制造方法及图纸

一种用于确定MV开关装置(1)的操作状态的方法(100)，开关装置包括：‑一个或多个电极体，每个电极体包括适于在开关装置的开关操作期间耦合/解耦的可移动接触部(11)和固定接触部(12)；‑电磁致动器(13)，用于致动电极体的一个或多个可移动接触部，电磁致动器至少具有绕在磁性元件周围的测试绕组(132、134、136)；‑电容器组(15)，用于向电磁致动器提供电力；该方法包括以下步骤：‑在观察时间段(TO)内向测试绕组提供测试信号(ST)，测试信号具有能够激励磁性元件的波形；‑在观察时间段期间获得指示电容器组的第一端子(T1)处的电压的第一测量数据(VC)；‑在观察时间段期间获得指示测试绕组的第二端子(T2)处的电压和/或指示沿着测试绕组流转的电流的第二测量数据(VL、IL)；‑基于第一和第二测量数据计算指示在观察时间段结束时电容器组的操作状态的估计数据(

The method of determining the operating state of the electromagnetic MV switch device

A method for determining MV switching device (1) for the operating state of the switching device (100), including: one or more electrodes, each electrode including adapted period switch operating at a switching device coupled removable / decoupling contact part (11) and a fixed contact part (12); the electromagnetic actuator (13), for one or more movable contact part of the actuating electrode, the electromagnetic actuator has at least around the test winding around the magnetic element (132, 134, 136); capacitor (15), for providing power to the electromagnetic actuator; the method comprises the following steps: in the observation period (TO) to test winding provides a test signal (ST), test signal can motivate magnetic element waveform; won the first terminal indicating capacitor group during the observation period (T1) the first measurement data at the voltage (VC); in view During the period of time for the second terminal observation indicates test winding (T2) at the voltage and / or instructions along the second measurement data transfer of the winding current test (VL, IL); calculations indicate estimated data state of capacitor group. At the end of the observation period when the first and second (based on measured data

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定电磁型MV开关装置的操作状态的方法本专利技术涉及用于中压应用的开关装置的领域，诸如断路器(breaker)、接触器、隔离开关(disconnector)、重合器等。为了本专利技术的目的，术语中压(MV)指高于1kVAC和1.5kVDC直至几十kV的电压，例如，直至72kVAC和100kVDC。本专利技术涉及用于确定电磁型中压开关装置的操作状态的方法。更具体而言，本专利技术涉及用于确定对开关装置的电磁致动器馈送的电容器组的操作状态的方法。已知电磁型MV开关装置包括用于在开关操作期间耦合或解耦电极体(electricpole)的电接触部的电磁致动器。在一些已知的MV开关装置中，电磁致动器包括设置有励磁绕组的磁芯和机械耦合到电极体的移动接触部的可移动塞。在已知类型的其它MV开关装置中，电磁致动器包括具有多个励磁绕组(定子绕组)的电机(例如，无刷马达)。运动链将电机与开关装置的电接触部机械耦合，由此可以将开关装置在所提到的耦合和解耦位置之间操作。电磁型MV开关装置一般包括向电磁致动器提供电力的电源部件和适于存储电能以馈送电磁致动器的电容器组。已知，正确地监测电容器组的操作状态是非常重要的，因为电容器组是确保开关装置的正确和安全操作的关键组件。获得关于电容器组的操作状态的不完整信息或错误信息可能导致相关的故障事件。作为示例，如果电容器组的电容值低于预期，那么电磁致动器可能不被正确地供能，并且开关装置的电接触部可能被错误地致动，由此造成内部电弧现象提升，从而导致长期损坏。在已知类型的大多数开关装置中，采用专用的感测电路来监测电容器组的操作状态。这些电路通常包括传感器、辅助器件和附加到电容器组的附加布线。此类解决方案的主要缺点是增加了开关装置的总尺寸以及在工业级制造开关器件的成本。本专利技术的主要目标是提供用于确定MV开关装置的操作状态的方法，其允许克服已知技术的缺陷。为此，本专利技术的目的在于提供允许获得关于所述MV开关装置的电容器组的操作状态的可靠信息的方法。本专利技术的另一个目的是提供以相对低的成本相对简单地实际实现的方法。上述目标和目的以及将由以下描述和附图清楚地呈现的其它目的，是根据本专利技术由根据权利要求1和相关从属权利要求的用于确定MV开关装置的操作状态的方法提供的。在另一方面，本专利技术提供了根据以下权利要求6的用于控制MV开关装置的方法。在另一方面，本专利技术涉及根据以下权利要求7和相关从属权利要求的MV开关装置。在另一方面，本专利技术涉及根据以下权利要求12的用于MV开关装置的电力与控制单元。根据本专利技术的方法的进一步的特点和优点将由对附图中仅作为非限制性示例示出的优选实施例的详细描述变得更加明显，其中：图1-5是示意性地示出根据本专利技术的一个方面的MV开关装置的一些实施例的框图；以及图6-7是示意性地示出根据本专利技术的方法的实施例的框图。参考所引用的附图，本专利技术涉及用于确定MV开关装置1的操作状态的方法100。MV开关装置1包括一个或多个电极体，每个电极体包括电连接到配电线路(未示出)的导体(例如，相导体)的可移动接触部11和固定接触部12。可移动接触部11和固定接触部12适于在开关装置1的开关操作期间分别耦合或解耦。开关操作可以是将接触部11、12从解耦状态变为耦合状态的闭合操作或者将接触部11和12从耦合状态变为解耦状态的断开操作。当接触部11、12处于耦合或解耦状态时，开关装置1分别处于闭合或断开状况。开关装置1包括电磁致动器13，电磁致动器13通过运动链(未示出)可操作地耦合到电极体的可移动接触部11。在本专利技术的一些实施例中(图2-3)，电磁致动器13可以是SCA(单线圈致动器)类型的已知致动器。在这种情况下，电磁致动器13包括励磁绕组132、磁芯131和通过运动链(未示出)可操作地耦合到可移动接触部的可移动塞133。在开关装置1的开关操作期间，激励电流在励磁绕组132中流转以产生磁通量。通过由以磁芯131约束的磁通生成的力来操作可移动塞133。塞133在两个位置之间移动，这两个位置对应于电接触部11、12的耦合状态或解耦状态，并且因而对应于开关装置1的闭合或断开状态。在本专利技术的其它实施例(图4)中，电磁致动器13可以是已知的三相电机，优选地是无刷型三相电机。在这种情况下，如图4所示，电磁致动器13有利地包括形成定子绕组的三个励磁绕组136。在开关装置1的开关操作期间，电机在两个位置之间操作，这两个位置对应于电接触部11、12的耦合状态或解耦状态，并且因而对应于开关装置1的闭合或断开状态。优选地，开关装置1包括电源部件17，电源部件17在开关操作期间提供电力以给电磁致动器13的励磁绕组132、136供能。开关装置1还包括电容器组15，电容器组15适于存储用于操作电磁致动器13的电能。有利地，电容器组15是电解型电容器组，并且其可以包括一个或多个存储电容器。电源部件17电连接到电容器组15以馈送电容器组15。为此目的，电容器组15(其整体可以被认为是一个电路组件)包括第一端子T1，电容器组15在该端子处电连接到电源部件17。在正常情况下，电容器组15由电源部件17连续充电，并且进而能够连续地对电磁致动器13进行馈送。在紧急情况下(例如，由于故障)，电源部件17可能不再可用。在这种情况下，电容器组15不再被充电，并且它仅能够在剩余时间间隔内提供电力，在此期间电磁致动器13可以执行紧急操作。开关装置1包括用于控制开关装置1的操作的电力与控制单元14。优选地，电力与控制单元14包括计算机化单元141(其可以包括一个或多个数字处理设备，例如一个或多个微处理器)，其适于执行软件指令以生成控制/数据信号来管理开关装置1的操作寿命。优选地，电力与控制单元14包括电连接到电源部件17和电磁致动器13的驱动电路142。一般而言，驱动电路142适于从电源部件17接收电力，并向电磁致动器13的励磁绕组132、136提供合适的激励电流。驱动电路142由计算机化单元141直接或间接控制。优选地，计算机化单元141适于提供合适的控制信号C1来控制驱动电路142的有效组件(例如，一个或多个电力开关)的操作。作为替代，驱动电路142可以由专用控制电路控制，该专用控制电路进而由计算机化单元141控制。有利地，驱动电路142包括感测装置143，感测装置143适于提供指示所述驱动电路中存在的电气量的感测信号S1。优选地，感测装置143包括电压传感器和电流传感器，电压传感器适于提供分别指示驱动电路142的输入端子处和输出端子处的电压的感测信号，电流传感器适于提供指示提供给电磁致动器13的电流的感测信号。优选地，计算机化单元141适于从感测装置143接收感测信号S1。优选地，驱动电路142的输入端子电连接到电容器组15的第一端子T1。因此，驱动电路142适于从电容器组15接收电力，电容器组15进而由电源部件17充电。根据本专利技术，电磁致动器13至少包括绕在相应的磁性元件周围的测试绕组。优选地，所述测试绕组电连接到电力与控制单元14的驱动电路142。优选地，所述测试绕组由至少电磁致动器13的励磁绕组132、136形成。在图2的实施例中，所述测试绕组优选地由SCA型致动器13的主励磁绕组132形成，并且相应的磁性元件由磁芯131形成。在图4的实施例中，所述测试绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定MV开关装置(1)的操作状态的方法(100)，所述开关装置包括：‑一个或多个电极体，每个电极体包括适于在所述开关装置的开关操作期间耦合/解耦的可移动接触部(11)和固定接触部(12)；‑电磁致动器(13)，用于致动电极体的一个或多个可移动接触部，所述电磁致动器至少具有绕在磁性元件周围的测试绕组(132、134、136)；‑电容器组(15)，用于向所述电磁致动器提供电力；所述方法包括以下步骤：‑对于观察时间段(TO)，向所述测试绕组提供测试信号(ST)，所述测试信号具有能够激励所述磁性元件的波形；‑获得指示在所述观察时间段期间所述电容器组的第一端子(T1)处的电压的第一测量数据(VC)；‑获得指示所述测试绕组的第二端子(T2)处的电压和/或指示在所述观察时间段期间沿着所述测试绕组流转的电流的第二测量数据(VL、IL)；‑基于所述第一和第二测量数据计算指示在所述观察时间段结束时所述电容器组的操作状态的估计数据(

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.09 EP 15150612.81.一种用于确定MV开关装置(1)的操作状态的方法(100)，所述开关装置包括：-一个或多个电极体，每个电极体包括适于在所述开关装置的开关操作期间耦合/解耦的可移动接触部(11)和固定接触部(12)；-电磁致动器(13)，用于致动电极体的一个或多个可移动接触部，所述电磁致动器至少具有绕在磁性元件周围的测试绕组(132、134、136)；-电容器组(15)，用于向所述电磁致动器提供电力；所述方法包括以下步骤：-对于观察时间段(TO)，向所述测试绕组提供测试信号(ST)，所述测试信号具有能够激励所述磁性元件的波形；-获得指示在所述观察时间段期间所述电容器组的第一端子(T1)处的电压的第一测量数据(VC)；-获得指示所述测试绕组的第二端子(T2)处的电压和/或指示在所述观察时间段期间沿着所述测试绕组流转的电流的第二测量数据(VL、IL)；-基于所述第一和第二测量数据计算指示在所述观察时间段结束时所述电容器组的操作状态的估计数据(ICD、IC)，所述第一估计数据包括指示所述电容器组的电容的第一估计值2.如权利要求1所述的方法，其中，所述估计数据包括指示在所述观察时间段期间在所述电容器组中流转的扰动电流的第二估计值(ICD)。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述估计数据包括指示在所述电容器组中流转的总电流的第三估计值(IC)。4.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，计算所述估计数据(ICD、IC)的步骤包括以下步骤：-计算指示在所述观察时间段(TO)中包括的初始采样时刻处所述电容器组的操作状态的中间估计数据其中基于在所述初始采样时刻处获得的第一和第二测量数据(VC、VL、IL)来计算所述中间估计数据；-在所述初始采样时刻之后直到所述观察时间段(TO)结束的每个后续采样时刻处更新所述中间估计数据其中基于在每个后续采样时刻处获得的第一和第二测量数据(VC、VL、IL)来更新所述中间估计数据；-基于在所述观察时间段(TO)中包括的最后采样时刻处更新的中间估计数据计算所述估计数据(ICD、IC)。5.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其中，所述测试信号(ST)是脉动电压信号。6.一种用于控制MV开关装置的方法，其包括根据前述权利要求中的一项或多项所述的用于确定MV开关装置的操...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·V·迪纳塔利，M·特斯塔，A·里奇，A·比安科，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH