一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:23888245 阅读:69 留言:0更新日期:2020-04-22 05:26
本发明专利技术涉及电力检修设备技术领域,具体涉及一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置及方法,包括引线装置、对接装置、二次回路检测机、接触电阻测试器、若干个机械运动部件位移检测装置、通信装置和服务器,高压断路器二次回路的待检测端口分别通过导线与引线柱连接;机械运动部件位移检测装置安装在高压断路器的机械运动部件上,并检测机械运动部件的位移;二次回路检测机、电压测量仪以及机械运动部件位移检测装置均通过通信装置与服务器连接。本发明专利技术的实质性效果是:加快了二次回路以及机械特性检测的效率和准确性;由服务器进行数据积累,实时掌握高压断路器状态,提高区域电网的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置及方法
本专利技术涉及电力检修设备
,具体涉及一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置及方法。
技术介绍
高压断路器是变电所主要的电力控制设备,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。因此,高压断路器工作的好坏,直接影响到电力系统的安全运行。作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。高压断路器要开断1500V,电流为1500-2000A的电弧,工作环境较为恶劣。因而对其状态的检测是保证高压断路器正常工作的重要内容。高压断路器的日常检测主要包括三项内容:二次回路检测、机械特性检测和接触电阻的检测。目前高压断路器的日常检测均由人工完成,不仅检测效率低、工作量繁重,而且检测结果不能联网上传汇总,难以实时掌握区域内全部高压断路器的状态。同时人工检测受限于人员专业水平和经验限制,难以提高检测结果的准确性。因而需要研制具有一定自动化智能化的高压断路器综合试验装置。如中国专利CN206132941U,公开日2017年4月26日,公开了一种高压断路器综合特性试验采集装置,包括回阻接线端子、断路器接线端子、同期测量接线端子、四向波段开关、内部接线交流接触器、接地柱、指示灯以及电源接口;其虽然能有限的提高试验效率,防止测量断路器分合闸同期试验时接地刀闸接地不良带来的干扰。但其不能解决目前高压断路器的检测装置自动化和智能化程度低,检测过程繁琐,检测结果随机性大的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:目前高压断路器的检测装置操作繁琐且检测结果有一定随机性的问题。提出了一种具有操作简化自动判定试验结果的基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置及方法为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案为:一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,包括引线装置、对接装置、二次回路检测机、接触电阻测试器、若干个机械运动部件位移检测装置、通信装置和服务器,所述引线装置安装在高压断路器外壳上,所述引线装置包括引线壳和若干个引线柱,引线柱安装在引线壳内,所述高压断路器二次回路的待检测端口分别通过导线与引线柱连接,所述对接装置包括对接盒和对接头,所述对接盒与所述引线盒匹配,所述对接头安装在对接盒内,所述二次回路检测机通过所述对接头以及引线柱与高压断路器二次回路的待检测端口连通并对待检测端口之间的通断状态进行检测;所述接触电阻测试器包括两对接线夹、直流电流源和电压测量仪,所述两对接线夹均连接高压断路器的上接线柱以及下接线柱,一对接线夹与直流电流源连接,另一对接线夹与电压测量仪连接;所述机械运动部件位移检测装置安装在高压断路器的机械运动部件上,并检测机械运动部件的位移;所述二次回路检测机、电压测量仪以及机械运动部件位移检测装置均通过通信装置与服务器连接。通过引线装置将二次回路的待检测端口引出,使得进行二次端口测试时无需开箱,加快了二次回路检测的效率;通过安装机械运动部件位移检测装置,检测高压断路器分合闸过程中机械运动部件的位置,经过数据分析即可获得高压断路器的机械特性。接触电阻即指回路电阻。作为优选,所述高压断路器二次回路的待检测端口包括成对的供电端口和若干个节点端口,高压断路器二次回路的检测需要模拟提供高压断路器的各个待测工作状态,在待测工作状态下测试相应节点端口之间的通断状态,所述对接盒侧面设置有供电连接盒,所述引线壳内的供电端口通过供电导线延伸到引线壳外壁,所述供电连接盒设置有与所述供电导线抵接的供电触头,所述供电触头与二次回路检测机连接,所述二次回路检测机通过所述供电触头以及供电导线为高压断路器的二次回路的供电端口供电。能够提高二次回路检测的效率,提高二次回路检测的安全性。作为优选,所述对接盒还包括上对接板、下对接板、上导电板、绝缘隔层、下导电板、若干个上弹簧和若干个下弹簧,所述二次回路检测机包含通路检测模块,所述对接头包括呈工字型的上部和与上部连接的下部,所述下部的底端加工有与引线柱匹配的盲孔,所述上对接板、下对接板、上导电板以及下导电板均与对接盒壁固定连接,所述上导电板以及下导电板位于上对接板和下对接板之间,所述绝缘隔层位于上导电板和下导电板之间并使上导电板与下导电板绝缘,所述上导电板、绝缘隔层、下导电板以及下对接板均加工有位置与引线柱对应的通孔,所述对接头的上部中部卡入所述绝缘隔层的通孔内,所述上导电板以及下导电板的通孔内壁与对接头具有间隙,所述对接头的下部穿过下对接板上的通孔,对接头底端的盲孔内壁与引线头抵接,所述上弹簧以及下弹簧的数量与对接头相同,所述上弹簧一端固定在上对接板上,上弹簧另一端与接线头顶部固定连接,所述下弹簧一端固定在下对接板上,下弹簧另一端与对接头上部连接,上弹簧以及下弹簧的一端均通过导线接地,上弹簧以及下弹簧的另一端分别通过电子开关与直流电源Vcc连接,电子开关的控制端与二次回路检测机连接,所述上导电板以及下导电板均与二次回路检测机连接。上弹簧通电时将会收缩,带动对接头向上移动,对接头与上导电板接触,使得对应的引线柱以及二次回路的端口与上导电板接触,从而使得二次回路检测机通过上导电板与对应二次回路的端口连接;类似的,将下弹簧通电带动对应对接头向下移动,使对接头与下导电板接触,从而使得二次回路检测机通过下导电板与对应二次回路的端口连接,二次回路检测机由此可进行对应两个端口之间的通断状态。作为优选,所述二次回路检测机包括机壳、逻辑控制器、可变电压源、显示屏、操作按钮和通路检测模块,所述逻辑控制器、可变电压源以及通路检测模块均安装在机壳内,所述显示屏以及操作按钮均安装在机壳外壁,所述可变电压源与供电触头连接,所述可变电压源、显示屏、操作按钮以及通路检测模块均与逻辑控制器连接,所述操作按钮用于切换检测项目,所述显示屏显示检测结果,所述逻辑控制器与通信装置连接。可按照预设流程,自动进行二次回路的检测,加快二次回路检测的效率。作为优选,所述机械运动部件位移检测装置包括若干个远控声波发生器和若干个联网录音装置,若干个所述远控声波发生器安装在高压断路器的壳体内,所述远控声波发生器发出的声波具有球形波阵面,所述联网录音装置固定安装在机械运动部件上随机械运动部件移动,所述联网录音装置将收集到的声波数据通过通信装置发送到服务器,所述远控声波发生器与通信装置连接,所述服务器根据声波数据获得机械运动部件在高压断路器分合闸过程中的位移情况,进而获得高压断路器的机械特性检测结果。现有技术中存在至少一种具有球形波阵面的声波发生器。文献:赵勰.压电陶瓷球形换能器耐电压与抗拉极限辐射声功率研究[J].声学技术,2018.以及文献:鲜晓军,刘光聪,王登攀,etal.低频球状压电陶瓷换能器的设计研究[C]//2010’中国西部声学学术交流会论文集.2010.均有记载。利用声源和声音接收装置之间发生位移时,声音接收装置接收到的声波频率将会发生变化,频率的变化由二者相对速度决定。由于球形波阵面不具有指向性,使得声音接收装置接收到的声音频率的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,/n包括引线装置、对接装置、二次回路检测机、接触电阻测试器、若干个机械运动部件位移检测装置、通信装置和服务器,/n所述引线装置安装在高压断路器外壳上,所述引线装置包括引线壳和若干个引线柱,引线柱安装在引线壳内,所述高压断路器二次回路的待检测端口分别通过导线与引线柱连接,所述对接装置包括对接盒和对接头,所述对接盒与所述引线盒匹配,所述对接头安装在对接盒内,所述二次回路检测机通过所述对接头以及引线柱与高压断路器二次回路的待检测端口连通并对待检测端口之间的通断状态进行检测;/n所述接触电阻测试器包括两对接线夹、直流电流源和电压测量仪,所述两对接线夹均连接高压断路器的上接线柱以及下接线柱,一对接线夹与直流电流源连接,另一对接线夹与电压测量仪连接;/n所述机械运动部件位移检测装置安装在高压断路器的机械运动部件上,并检测机械运动部件的位移;/n所述二次回路检测机、电压测量仪以及机械运动部件位移检测装置均通过通信装置与服务器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,
包括引线装置、对接装置、二次回路检测机、接触电阻测试器、若干个机械运动部件位移检测装置、通信装置和服务器,
所述引线装置安装在高压断路器外壳上,所述引线装置包括引线壳和若干个引线柱,引线柱安装在引线壳内,所述高压断路器二次回路的待检测端口分别通过导线与引线柱连接,所述对接装置包括对接盒和对接头,所述对接盒与所述引线盒匹配,所述对接头安装在对接盒内,所述二次回路检测机通过所述对接头以及引线柱与高压断路器二次回路的待检测端口连通并对待检测端口之间的通断状态进行检测;
所述接触电阻测试器包括两对接线夹、直流电流源和电压测量仪,所述两对接线夹均连接高压断路器的上接线柱以及下接线柱,一对接线夹与直流电流源连接,另一对接线夹与电压测量仪连接;
所述机械运动部件位移检测装置安装在高压断路器的机械运动部件上,并检测机械运动部件的位移;
所述二次回路检测机、电压测量仪以及机械运动部件位移检测装置均通过通信装置与服务器连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述高压断路器二次回路的待检测端口包括成对的供电端口和若干个节点端口,高压断路器二次回路的检测需要模拟提供高压断路器的各个待测工作状态,在待测工作状态下测试相应节点端口之间的通断状态,所述对接盒侧面设置有供电连接盒,所述引线壳内的供电端口通过供电导线延伸到引线壳外壁,所述供电连接盒设置有与所述供电导线抵接的供电触头,所述供电触头与二次回路检测机连接,所述二次回路检测机通过所述供电触头以及供电导线为高压断路器的二次回路的供电端口供电。


3.根据权利要求2所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述对接盒还包括上对接板、下对接板、上导电板、绝缘隔层、下导电板、若干个上弹簧和若干个下弹簧,所述二次回路检测机包含通路检测模块,所述对接头包括呈工字型的上部和与上部连接的下部,所述下部的底端加工有与引线柱匹配的盲孔,所述上对接板、下对接板、上导电板以及下导电板均与对接盒壁固定连接,所述上导电板以及下导电板位于上对接板和下对接板之间,所述绝缘隔层位于上导电板和下导电板之间并使上导电板与下导电板绝缘,所述上导电板、绝缘隔层、下导电板以及下对接板均加工有位置与引线柱对应的通孔,所述对接头的上部中部卡入所述绝缘隔层的通孔内,所述上导电板以及下导电板的通孔内壁与对接头具有间隙,所述对接头的下部穿过下对接板上的通孔,对接头底端的盲孔内壁与引线头抵接,所述上弹簧以及下弹簧的数量与对接头相同,所述上弹簧一端固定在上对接板上,上弹簧另一端与接线头顶部固定连接,所述下弹簧一端固定在下对接板上,下弹簧另一端与对接头上部连接,上弹簧以及下弹簧的一端均通过导线接地,上弹簧以及下弹簧的另一端分别通过电子开关与直流电源Vcc连接,电子开关的控制端与二次回路检测机连接,所述上导电板以及下导电板均与二次回路检测机连接。


4.根据权利要求3所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述二次回路检测机包括机壳、逻辑控制器、可变电压源、显示屏、操作按钮和通路检测模块,所述逻辑控制器、可变电压源以及通路检测模块均安装在机壳内,所述显示屏以及操作按钮均安装在机壳外壁,所述可变电压源与供电触头连接,所述可变电压源、显示屏、操作按钮以及通路检测模块均与逻辑控制器连接,所述操作按钮用于切换检测项目,所述显示屏显示检测结果,所述逻辑控制器与通信装置连接。


5.根据权利要求3或4所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,
所述机械运动部件位移检测装置包括若干个远控声波发生器和若干个联网录音装置,若干个所述远控声波发生器安装在高压断路器的壳体内,所述远控声波发生器发出的声波具有球形波阵面,所述联网录音装置固定安装在机械运动部件上随机械运动部件移动,所述联网录音装置将收集到的声波数据通过通信装置发送到服务器,所述远控声波发生器与通信装置连接,所述服务器根据声波数据获得机械运动部件在高压断路器分合闸过程中的位移情况,进而获得高压断路器的机械特性检测结果。


6.根据权利要求5所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述远控声波发生器包括球面超声换能器、驱动器、电池、通信单元和频率控制器,所述球面超声换能器与驱动器连接,所述电池为驱动器、通信单元以及频率控制器供电,所述频率驱动器与控制器连接,所述频率控制器通过通信单元与通信装置连接,服务器通过频率控制器以及驱动器,控制球面超声换能器发出设定频率的声波。


7.根据权利要求6所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述球面超声换能器包括橡胶层、两个压电陶瓷半球壳、金属壳、安装座、供电线和内置电池,两个所述压电陶瓷半球壳拼合成球形状,两个所述压电陶瓷半球壳的内正电极和内负电极同过导线连接,两个所述压电陶瓷半球壳的外正电极和外负电极通过供电线与驱动器连接,所述内置电池为驱动器以及频率控制器供电,所述驱动器与频率控制器连接,所述橡胶层覆盖所述压电陶瓷半球壳,所金属壳套设在橡胶层外侧,所述金属壳与安装座固定连接,所述安装座可拆卸安装在高压断路器壳体内的隔板上。


8.根据权利要求7所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,
所述安装座中部具有空腔,所述频率控制器、驱动器以及内置电池均安装在所述空腔内;
所述安装座底部加工有凹陷,所述凹陷内固定有磁铁,所述磁铁吸附在高压断路器壳体内的隔板上。


9.根据权利要求6所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,所述压电陶瓷半球壳加工有缺口,两个所述压电陶瓷半球壳拼合后所述缺口成圆孔状,所述橡胶层具有与所述圆孔状缺口对应的通孔,所述金属壳对应橡胶层缺口位置加工有腔体,所述空体壁加工有气孔,所述金属壳的腔体通过所述气孔与大气连通。


10.根据权利要求6所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,
所述联网录音装置包括声音传感器、采集卡、存储器、电池和第二通信单元,所述声音传感器、存储器、电池以及第二通信单元均与采集卡连接,采集卡采集声音传感器采集到的数据并通过第二通信单元上传,服务器通过第二通信单元控制采集卡工作或休眠。


11.一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验方法,适用于如权利要求5至10任一项所述的一种基于泛在电力物联网的高压断路器综合试验装置,其特征在于,
包括以下步骤:
A)在机械运动部件上安装联网录音装置,在高压断路器的壳体内安装若干个远控声波发生器,标定联网录音装置随机械运动部件的位移与每个远控声波发生器的距离函数,称为距离标定函数;

【专利技术属性】
技术研发人员:韩中杰傅进赵志军周刚唐锦江李传才周富强许路广杨林钱伟杰蔡亚楠
申请(专利权)人:国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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