本发明专利技术公开了一种高压断路器状态监测装置及方法，包括安装在高压断路器的运动部件上的信号发生装置，信号发生装置在高压断路器分合闸过程中进行信号发送；用于接收信号的信号接收装置，信号接收装置在高压断路器分合闸过程中接收信号发生装置发送的信号；处理器单元，发送指令给信号发生装置产生第一信号和若干组频率的第二信号，获取信号接收装置传递的信号，并与制定的信号波形曲线进行比对进行高压断路器状态识别；本发明专利技术通过声波、光以及角位移变化进行多重验证监测，结合时间变化曲线获的高压断路器开合闸过程的位移变化，根据变化状态以及时间曲线的变化判断高压断路器的状态是否异常，准确高效的对高压断路器的机械特性进行实时监测。特性进行实时监测。特性进行实时监测。
【技术实现步骤摘要】
一种高压断路器状态监测装置及方法
[0001]本专利技术涉及断路器
，尤其涉及一种高压断路器状态监测装置及方法。
技术介绍
[0002]断路器具有控制和保护的作用，能在有载、空载及各种短路工况下完成规定的合分任务或循环操作。高压断路器指额定电压在3kV以上的断路器，可以根据电网运行的需要控制指定的线路或电力设备退出或投入运行，也可以在电力系统发生故障时及时切除故障点以保障电网无故部分安全运行。高压断路器及其运行可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行和供电质量，是电力系统中最重要和性能最全面的一种开关电器。
[0003]高压断路器的机械特性包括时间特性、速度特性及行程特性，这些特性均可通过断路器动触头的行程
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时间曲线求得。无论何种操动机构的断路器，在其接受分闸或合闸命令后完成其指定动作都需要一定的时间，时间过长或过短都会影响断路器的性能而最终引发断路器故障。
[0004]对高压断路器的状态进行及时有效的监测有助于保障电网安全，减少电力事故发生，使得电网可以给用户提供更高质量的供电。
[0005]现有的监测装置无法对高压断路器的轨迹
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时间动作曲线进行良好的监测，使得高压断路器的状态难以得到准确的判断，影响电网的正常运行。
[0006]例如，中国专利CN105277881B，公开日2016年9月14日，一种多功能高压真空断路器机械特性测试装置，包括：由上下横板以及左右立柱构成的框架，套筒和模拟拉杆；套筒穿过并固定在上横板的调距通孔中，套筒的大孔内有直线位移传感器、小孔供信号输入杆穿过、下端连接固定有力传感器，信号输入杆下端与模拟拉杆的上端连接。其虽然能够同时测量得到断路器动触头的位移、速度、加速度和反力数据，但其安装繁琐，检测过程复杂耗时长，无法对高压断路器的轨迹
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时间动作曲线进行良好的监测，导致无法对高压断路器的状态进行准确判断。
技术实现思路
[0007]本专利技术主要解决现有的技术中无法对高压断路器的状态进行准确监测的问题；提供一种高压断路器状态监测装置及方法，准确监测高压断路器的动作状态，提高监测的准确率。
[0008]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高压断路器状态监测装置，包括安装在高压断路器的运动部件上的信号发生装置，所述信号发生装置在高压断路器分合闸过程中进行信号发送；用于接收信号的信号接收装置，所述信号接收装置在高压断路器分合闸过程中接收信号发生装置发送的信号；处理器单元，发送指令给信号发生装置产生第一信号和若干组频率的第二信号，获取信号接收装置传递的信号，并与制定的信号波形曲线进行比对进行高压断路器状态识别。
[0009]作为优选，所述的信号发生装置包括声波发生装置和光发生装置；所述声波发生
装置安装在高压断路器的运动部件的上端，所述光发生装置安装在高压断路器的运动部件的下端；所述声波发生装置呈弧形且弧形凸面朝向外面，弧形凹面与运动部件相对；所述光发生装置产生红外光。
[0010]作为优选，所述的信号接收装置包括若干个声波接收器；若干个所述声波接收器根据高压断路器的运动部件的运动轨迹进行分布式安装，安装后的声波接收器在运动部件运动过程或开合闸结束时至少有一个声波接收器能接收到声波发生装置发送的声波信号。
[0011]作为优选，所述的信号接收装置包括若干个光接收器；若干个所述光接收器根据高压断路器的运动部件的运动轨迹进行分布式安装，安装后的光接收器在运动部件运动过程或开合闸结束时至少有一个光接收器能接收到光发生装置发送的光信号。
[0012]作为优选，还包括角度传感器；所述角度传感器检测高压断路器的运动部件的转动角度，将检测的转动角度传递给处理器单元，所述处理器单元根据转动角度随开合时间的变化建立角度函数，基于所述角度函数和当前检测的转动角度计算运动部件的位置。
[0013]作为优选，还包括电火花检测装置；所述电火花检测装置用于检测高压断路器的运动部件动作时产生的电火花并基于所述电火花的产生判断开闸起始状态和合闸起始状态。
[0014]作为优选，还包括通信单元；所述通信单元将信号接收装置远程发送给处理器单元以及将处理器单元的指令信号远程发送给信号发生装置。
[0015]作为优选，还包括报警装置；所述报警装置与处理器单元连接，当所述处理器单元判断高压断路器状态异常时控制报警装置进行短信报警提示或声光报警提示。
[0016]本专利技术还提供一种高压断路器状态监测方法，包括以下步骤：在高压断路器的运动部件上分别安装声波发生装置和光发生装置，在高压断路器的壳体内分别安装声波接收器和光接收器；在高压断路器分合闸过程中，控制声波发生装置发出不同频率的声波信号以及控制光发生装置持续发出红外光，声波接收器采集声波数据并上传，光接收器上传红外光数据，角度传感器上传转动角度数据；对声波数据、红外光数据以及转动角度数据进行数据拟合后获得高压断路器的状态。
[0017]作为优选，声波接收器的安装方法为：获取高压断路器的运动部件的运动状态，建立分合闸过程的运动模型；获取高压断路器的开合闸过程的的静态部件，在静态部件上安装声波接收器使声波发生装置随运动部件运动过程中至少有一个声波接收器能接收到声波发生装置发送的声波信号。
[0018]作为优选，随机选取静态部件的安装点作为第一个声波接收器的安装位置；将当前安装位置与声波发生装置进行连线并判断是否与运动部件的运动轨迹存在交点，若存在交点则重新选择安装位置，遍历当前静态部件的全部安装位置后均存在交点则重新选择静态部件，若无交点则当前安装位置为第一安装位置；获取第一安装位置与声波发生装置的法线，在法线上寻找与静态部件的交点，将找到的交点位置作为新的安装位置，对新的安装位置进行运动部件的运动轨迹的交点判断，若无交点则作为第二安装位置；继续寻找剩余安装位置直到将全部的声波接收器进行安装。
[0019]作为优选，将声波接收器采集的声波数据与时间进行关联，获得不同时间下运动部件的运动状态对应的声波曲线。
[0020]作为优选，将光接收器采集的红外光数据与时间进行关联，获得不同时间下运动
部件的运动状态对应的光曲线。
[0021]作为优选，将角度传感器检测的转动角度与时间进行关联，获得不同时间下运动部件的运动状态对应的转动角度曲线。
[0022]作为优选，所述的光曲线下产生红外光计数时表征运动部件处于某一状态并将其与声波曲线和转动角度曲线进行比对，若运动部件的状态相同则高压断路器状态正常，否则，高压断路器状态异常。
[0023]本专利技术的有益效果是：通过声波、光以及角位移变化进行多重验证监测，结合时间变化曲线获的高压断路器开合闸过程的位移变化，根据变化状态以及时间曲线的变化判断高压断路器的状态是否异常，准确高效的对高压断路器的机械特性进行实时监测，提高准确性和及时性，装置安装方便，不需要拆卸，节约装置成本和时间成本，通过处理器单元进行分析后进行快速报警，使得高压断路器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，包括：安装在高压断路器的运动部件上的信号发生装置，所述信号发生装置在高压断路器分合闸过程中进行信号发送；用于接收信号的信号接收装置，所述信号接收装置在高压断路器分合闸过程中接收信号发生装置发送的信号；处理器单元，发送指令给信号发生装置产生第一信号和若干组频率的第二信号，获取信号接收装置传递的信号，并与制定的信号波形曲线进行比对进行高压断路器状态识别。2.根据权利要求1所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，所述信号发生装置包括声波发生装置和光发生装置；所述声波发生装置安装在高压断路器的运动部件的上端，所述光发生装置安装在高压断路器的运动部件的下端；所述声波发生装置呈弧形且弧形凸面朝向外面，弧形凹面与运动部件相对；所述光发生装置产生红外光。3.根据权利要求2所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，所述信号接收装置包括若干个声波接收器；若干个所述声波接收器根据高压断路器的运动部件的运动轨迹进行分布式安装，安装后的声波接收器在运动部件运动过程或开合闸结束时至少有一个声波接收器能接收到声波发生装置发送的声波信号。4.根据权利要求2所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，所述信号接收装置包括若干个光接收器；若干个所述光接收器根据高压断路器的运动部件的运动轨迹进行分布式安装，安装后的光接收器在运动部件运动过程或开合闸结束时至少有一个光接收器能接收到光发生装置发送的光信号。5.根据权利要求1所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，还包括角度传感器；所述角度传感器检测高压断路器的运动部件的转动角度，将检测的转动角度传递给处理器单元，所述处理器单元根据转动角度随开合时间的变化建立角度函数，基于所述角度函数和当前检测的转动角度计算运动部件的位置。6.根据权利要求1所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，还包括电火花检测装置；所述电火花检测装置用于检测高压断路器的运动部件动作时产生的电火花并基于所述电火花的产生判断开闸起始状态和合闸起始状态。7.根据权利要求1
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6任一项所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，还包括通信单元；所述通信单元将信号接收装置远程发送给处理器单元以及将处理器单元的指令信号远程发送给信号发生装置。8.根据权利要求1所述的一种高压断路器状态监测装置，其特征在于，还包括报警装置；所述报警装置与处理器单元连接，当所述处理器单元判断高压断路器状态异常时控制
报警装置进行短信...
【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，应鸿，翟万昌，郑怀华，刘伟浩，郁家麟，成敬周，叶承晋，丁一岷，邹剑锋，史建勋，毛琳明，傅进，宿波，殷军，高惠新，汤晓石，盛鹏飞，蔡宏飞，朱成亮，李锐锋，王伟嘉，蔡淼中，
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：
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