一种带有故障诊断功能的电容取电开关及方法技术

本发明专利技术提供一种带有故障诊断功能的电容取电开关及方法，该开关包括高压电容器、保护模块、取电单元以及测控单元，在保护模块与接地端之间接入电流测量传感器，高压电容器的第二端与保护模块的第一端连接，保护模块的第二端与电流测量传感器的第一端连接，电流测量传感器的第二端接地，取电单元的第一端连接至保护模块的第一端，取电单元的第二端连接至电流测量传感器的第二端，取电单元的第三端输出电压信号至测控单元，电流测量传感器的第三端输出保护模块的电流信号至测控单元。本发明专利技术通过已有的开关配接的FTU已有资源，对数据进行分析可获得开关的分合闸时间特征，从而判断开关是否处于正常状态。是否处于正常状态。是否处于正常状态。

【技术实现步骤摘要】
一种带有故障诊断功能的电容取电开关及方法


[0001]本专利技术涉及配电自动化
，尤其涉及一种带有故障诊断功能的电容取电开关及应用于该开关的故障诊断方法。

技术介绍

[0002]配电开关作为配电网和用户之间的联系环节，其可靠运行对于保证供电可靠性意义重大。配电开关在配电网中起着两方面的作用：一是控制作用，即根据配电网运行要求，将一部分电气设备或线路投入或退出运行状态；二是保护作用，即电气设备或线路发生故障时，通过继电保护及自动装置动作，将故障部分从电网中迅速切除，保护电网的无故障运行。随着经济的发展和全国配电网的改造和智能电网建设的深入，柱上开关特别是一二次融合柱上开关需求广阔。每年都有数十万台投入使用。由于近年来电容取电一二次融合柱上开关由于不存在爆炸隐患等优点正逐步取代传统PT取电的一二次融合柱上开关，因此对电容取电一二次融合柱上开关的故障诊断特别是早期故障诊断具有重要意义。
[0003]目前的电容取电开关均存在故障发生后，被动进行更换的故障处理模式，缺乏对开关进行早期故障预防的措施。电容取电一二次融合开关都是智能化程度较高的配电自动化开关，具有电流电压等采样、线路保护、通信等功能，但目前这些资源没有得到最大限度地利用。
[0004]开关的机械特性参数有几个，但实际使用中，多供电可靠性影响最大的是分合闸特性，而分合闸特性中，分合闸时间及不同期是最重要的两个参数值，开关的机械故障最终表现为分合闸不正常。因此，通过分合闸过程即可基本清楚开关的目前运行是否处于正常状态。分析分合闸的过程常规方法是通过在开关内部安装位移传感器的办法，用位移
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电流，位移
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电压曲线进行分析。但这种方法需要开关做重新设计，增加成本，特别是对成型、稳定的开关和大量已投运的开关，增加位移传感器是不可能的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种不用增加位移传感器，通过已有的开关配接的FTU已有资源，对数据进行分析可获得开关的分合闸时间特征，从而判断开关是否处于正常状态的带有故障诊断功能的电容取电开关。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种不用增加位移传感器，通过已有的开关配接的FTU已有资源，对数据进行分析可获得开关的分合闸时间特征，从而判断开关是否处于正常状态的带有故障诊断功能的电容取电开关的故障诊断方法。
[0007]为了实现上述主要目的，本专利技术提供的一种带有故障诊断功能的电容取电开关，包括高压电容器、保护模块、带电气隔离的取电单元以及测控单元，在所述保护模块与接地端之间接入电流测量传感器，所述高压电容器的第一端与电力线的A、B、C三相中的任一一相连接，所述高压电容器的第二端与所述保护模块的第一端连接，所述保护模块的第二端与所述电流测量传感器的第一端连接，所述电流测量传感器的第二端接地，所述取电单元
的第一端连接至所述保护模块的第一端，所述取电单元的第二端连接至所述电流测量传感器的第二端，所述取电单元的第三端输出电压信号至所述测控单元，所述电流测量传感器的第三端输出所述保护模块的电流信号至所述测控单元，其中，所述测控单元用于测量电压、电流信号，并对开关进行控制，当所述测控单元检测到采样数据异常时，向主站发送告警信息。
[0008]进一步的方案中，所述高压电容器、保护模块、取电单元之间可选择单相、两相或三相取电模式进行供电。
[0009]更进一步的方案中，所述保护模块为压敏电阻阵列，所述压敏电阻阵列由若干个串联的压敏电阻构成，各个所述压敏电阻根据爬电距离或者绝缘等级间距设置，并依次串联排列在所述保护模块的线路主板上。
[0010]更进一步的方案中，所述取电单元包括隔离变压器、整流滤波电路、稳压电路，所述隔离变压器的一次侧线圈与所述保护模块两端连接，所述隔离变压器的二次侧线圈两端连接至所述整流滤波电路，在所述整流滤波电路的输出端设置有所述稳压电路，所述整流滤波电路的输出端连接所述稳压电路的输入端。
[0011]为了实现上述另一目的，本专利技术提供的一种带有故障诊断功能的电容取电开关的故障诊断方法，电容取电开关是采用上述的电容取电开关，所述方法包括以下步骤：将PT去掉，采用电容取电开关进行取电，获取电力网上的高压交流电，并对其进行降压处理；当检测到有分/合闸信号时，由测控单元发出分/合闸指令，接通供电线路；获取A、B、C三相的分/合闸时间，分别为Ta、Tb和Tc，将Ta
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Tb、Ta
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Tc以及Tb
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Tc的绝对值与标准规定值进行比较，若绝对值大于标准规定值，则可确定开关出现不同期异常，向主站发送告警信息；若在Ta、Tb和Tc中，任何一个时间大于标准最大分/合闸时间，则可确定为开关出现分/合闸异常，向主站发送告警信息
[0012]进一步的方案中，对于永磁机构开关，所述获取分/合闸时间具体包括：从测控单元的动作指令发出开始计时，直到检测到线路有电流信号的瞬间为止，可确定为分/合闸时间。
[0013]更进一步的方案中，对于永磁机构开关，所述获取分/合闸时间具体包括：从测控单元的动作指令发出开始计时，直到检测到开关负荷侧有电压信号的瞬间为止，可确定为分/合闸时间。
[0014]更进一步的方案中，当开关负荷侧和电源侧的电压差超过预定值时，则确定为开关触头接触不良，向主站发送告警信息。
[0015]更进一步的方案中，当测控单元发出合闸指令时，合闸回路接通
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合闸线圈得电
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触头连接
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供电线路接通。
[0016]更进一步的方案中，对于弹操机构开关，所述获取分/合闸时间具体包括：从测控单元的动作指令发出开始计时，直到检测到开关负荷侧有电压信号的瞬间为止，再减去继电器动作时间即为开关分/合闸时间。
[0017]由此可见，本专利技术提供对现有模块进行简单硬件改动，即可对保护模块和带电气隔离的取电模块进行故障诊断，利用开关和FTU已有的资源，对采样数据进行分析，即可获得开关运行过程中的分合闸不同期状况和分合闸时间，从而对开关的动作特性进行判断进而对开关的故障进行早期诊断。
[0018]所以，本专利技术不增加硬件开销，利用采样数据，分析开关不同期和分合闸时间以及电源侧和负荷侧的电压差，从而对开关机械故障进行早期诊断，变“被动停电更换”成“主动预防”，有利于提高供电可靠性；将高压取电电容后的保护电路和取电电路分成保护模块和带电气隔离的取电模块，FTU对其进行检测，有故障时可向主站发出报警信号、提醒运维人员进行快速准确在线带电更换，避免了停电发生、可减少停电经济损失、提高供电可靠性。
附图说明
[0019]图1是本专利技术一种带有故障诊断功能的电容取电开关实施例的原理图。
[0020]图2是本专利技术一种带有故障诊断功能的电容取电开关实施例中取电单元的电路原理图。
[0021]图3是本专利技术一种带有故障诊断功能的电容取电开关实施例中保护模块的电路原理图。
[0022]图4是本专利技术一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有故障诊断功能的电容取电开关，其特征在于，包括：高压电容器、保护模块、带电气隔离的取电单元以及测控单元，在所述保护模块与接地端之间接入电流测量传感器，所述高压电容器的第一端与电力线的A、B、C三相中的任一一相连接，所述高压电容器的第二端与所述保护模块的第一端连接，所述保护模块的第二端与所述电流测量传感器的第一端连接，所述电流测量传感器的第二端接地，所述取电单元的第一端连接至所述保护模块的第一端，所述取电单元的第二端连接至所述电流测量传感器的第二端，所述取电单元的第三端输出电压信号至所述测控单元，所述电流测量传感器的第三端输出所述保护模块的电流信号至所述测控单元，其中，所述测控单元用于测量电压、电流信号，并对开关进行控制，当所述测控单元检测到采样数据异常时，向主站发送告警信息。2.根据权利要求1所述的电容取电开关，其特征在于：所述高压电容器、保护模块、取电单元之间可选择单相、两相或三相取电模式进行供电。3.根据权利要求1所述的电容取电开关，其特征在于：所述保护模块为压敏电阻阵列，所述压敏电阻阵列由若干个串联的压敏电阻构成，各个所述压敏电阻根据爬电距离或者绝缘等级间距设置，并依次串联排列在所述保护模块的线路主板上。4.根据权利要求1所述的电容取电开关，其特征在于：所述取电单元包括隔离变压器、整流滤波电路、稳压电路，所述隔离变压器的一次侧线圈与所述保护模块两端连接，所述隔离变压器的二次侧线圈两端连接至所述整流滤波电路，在所述整流滤波电路的输出端设置有所述稳压电路，所述整流滤波电路的输出端连接所述稳压电路的输入端。5.一种带有故障诊断功能的电容取电开关的故障诊断方法，其特征在于，所述电容取电开关是采用上述权利要求1至4任一项所述的电容取电开关，所述方法包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：周迭辉，胡九弟，吕霞，雷建敏，陈雅男，
申请(专利权)人：珠海博威电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：