【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力领域，具体涉及一种柱上开关运行状态监测装置及检测方法。
技术介绍
1、随着电力系统不断发展,开关设备在保护电力系统安全、实现故障隔离等方面发挥着日益重要的作用。传统的开关状态监测多采用机械式限位开关或者电子开关进行监测,但这些监测方式存在一定问题,机械开关结构简单,但监测精度较低,而电子开关虽精度高但结构复杂。
2、目前,开关状态监测技术主要有光电式监测、超声波式监测、电容式监测等。光电式监测利用发射端和接收端的光耦合原理判断开关状态,但容易受外界环境影响；超声波式监测结构简单,但对监测距离和精度要求较高；电容式监测可实现远距离监测但受电容值漂移的影响较大。总体来看,现有的各种监测方式要么精度不高,要么结构复杂,都存在一定问题。
3、因此,如何设计一种精度高、结构简单的开关状态监测方案,是当前亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是对柱上开关运行状态的检测准度较低，目的在于提供一种柱上开关运行状态监测装置及检测方法，实现了高精度的开关状态监测。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种柱上开关运行状态监测装置，包括：第一检测模块、电源模块和数据通信模块，所述第一检测模块安装在所述柱上开关的指针处；
4、所述第一检测模块包括电流检测模块、固定触点和移动触点，所述固定触点通过第一导线与所述电源模块的正极电压端电连接，所述移动触点通过第二导线与所述电源模块的负极电压端电连接，
5、所述固定触点安装在所述柱上开关的指针安装板上，所述移动触点安装在所述柱上开关的指针上；当所述柱上开关处于合闸状态时，所述固定触点和所述移动触点不接触，当所述柱上开关处于分闸状态时，所述固定触点和所述移动触点接触。
6、可选地，所述电源模块包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板的电压输出端与所述蓄电池的充电端电连接。
7、进一步，所述监测装置还包括第二检测模块，所述第二检测模块安装在柱上开关的触头处；
8、所述第二检测模块包括发射单元、接收单元、间歇开关和电压检测模块，所述发射单元的正极电压端通过所述间歇开关与所述电源模块的正极电压端电连接，所述发射单元的负极电压端与所述电源模块的负极电压端电连接，所述接收单元与所述电压检测模块电连接，且所述电压检测模块与所述数据通信模块电连接，所述间歇开关用于控制所述发射单元间歇性工作；
9、所述发射单元安装在所述柱上开关的静触头上，所述接收单元安装在所述柱上开关的静触头上；当所述柱上开关处于合闸状态时，所述发射单元和所述接收单元错位设置，当所述柱上开关处于分闸状态时，所述发射单元和所述接收单元处于对位设置。
10、具体地，所述发射单元包括：高频逆变电路、第一谐振补偿电路和发射线圈，所述高频逆变电路的第一端通过所述间歇开关与所述电源模块的正极电压端电连接，所述高频逆变电路的第二端与所述第一谐振补偿电路的第一端电连接，所述第一谐振补偿电路的第二端与所述发射线圈的第一端电连接，所述发射线圈的第二端与所述电源模块的正极电压端电连接；
11、所述接收单元包括：接收线圈、第二谐振补偿电路和整流电路，所述第二谐振补偿电路的第一端与所述接收线圈的第一端电连接，所述第二谐振补偿电路的第二端与所述整流电路的第一端电连接，所述整流电路的第一端与所述电压检测模块的第一端电连接，所述电压检测模块的第二端与所述接收线圈的第二端电连接；
12、所述发射线圈和所述接收线圈磁场耦合，当所述柱上开关处于合闸状态时，所述发射线圈和所述接收线圈错位设置，当所述柱上开关处于分闸状态时，所述发射线圈和所述接收线圈处于对位设置。
13、可选地，所述数据通信模块为物联网无线通信模块，所述数据通信模块的正极电压端与所述第一导线电连接，所述数据通信模块的负极电压端与所述第二导线电连接；
14、所述数据通信模块的正极电压端和所述数据通信模块的负极电压端分别连接在所述间歇开关的两端；
15、所述第一检测模块或所述第二检测模块导通均能使所述数据通信模块接通。
16、具体地，若为近距离通信，所述数据通信模块为：蓝牙模块、zigbee模块或wifi模块；
17、若为远距离通信，所述数据通信模块为：4g通信模块、5g通信模块或lora通信模块。
18、一种柱上开关运行状态监测方法，基于如上所述的一种柱上开关运行状态监测装置，所述方法包括：
19、第一检测模块检测柱上开关的运行状态，若第一检测模块检测柱上开关处于分闸状态，通过数据通信模块远程发送第一预警信号；
20、第二检测模块检测柱上开关的运行状态，若第二检测模块检测柱上开关处于分闸状态，通过数据通信模块远程发送第二预警信号；
21、若同时接收到第一预警信号和第二预警信号，则输出对应的柱上开关处于分闸状态；
22、若仅接收到第一预警信号或第二预警信号，则输出对应的柱上开关可能处于分装状态；
23、若未接收到第一预警信号和第二预警信号，则输出对应的柱上开关处于合闸状态。
24、具体地，所述第一检测模块的检测方法为：若发生柱上开关分闸，则移动触点和固定触点接触，第一检测模块回路导通，通过电流检测模块检测第一导线或第二导线上是否存在电流，若第一导线或第二导线存在电流，则输出第一预警信号。
25、具体地，所述第二检测模块的检测方法为：
26、设定间歇开关的导通频次，间歇开关连通时，高频逆变电路将电源模块的输出电流逆变为高频交流电，高频交流电经第一谐振补偿电路流入发射线圈，发射线圈产生高频磁场；
27、接收线圈通过高频磁场耦合作用接收电能并产生交流电，交流电经第二补偿电路流入整流电路，整流电路输出直流电为电压检测模块供电；
28、电压检测模块检测接收单元的输出电压unow；
29、设定检测阈值u0，当unow＜u0，电压检测模块通过数据通信模块输出第二预警信号。
30、可选地，设定检测阈值的方法为：
31、确定处于分闸状态的发射线圈与接收线圈的互感系数：其中，np为发射线圈的匝数，ns为接收线圈的匝数，μ为真空磁导率，dlp为发射线圈上的微小线段，dls为接收线圈上的微小线段，r为dlp与dls之间的距离；
32、确定此时的感应电动势其中为发射线圈的电流变化率；
33、设定精度比例a，确定检测阈值u0＝ae，0＜a≤1。
34、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
35、本专利技术通过设置第一检测模块，当开关出现分闸时，通过柱上开关的指针转动使固定触点和移动触点接触，从而实现电路的导体，继而通过电流检测模块检测到电流后通过数据通信模块发送数据，实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，包括：第一检测模块、电源模块和数据通信模块，所述第一检测模块安装在所述柱上开关的指针处；
2.根据权利要求1所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板的电压输出端与所述蓄电池的充电端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，还包括第二检测模块，所述第二检测模块安装在柱上开关的触头处；
4.根据权利要求3所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述发射单元包括：高频逆变电路、第一谐振补偿电路和发射线圈，所述高频逆变电路的第一端通过所述间歇开关与所述电源模块的正极电压端电连接，所述高频逆变电路的第二端与所述第一谐振补偿电路的第一端电连接，所述第一谐振补偿电路的第二端与所述发射线圈的第一端电连接，所述发射线圈的第二端与所述电源模块的正极电压端电连接；
5.根据权利要求4所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述数据通信模块为物联网无线通信模块，所述数据通信模块的正极电压端与所述第一导线电连接
6.根据权利要求5所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，若为近距离通信，所述数据通信模块为：蓝牙模块、ZigBee模块或WiFi模块；
7.一种柱上开关运行状态监测方法，其特征在于，基于如权利要求4-6中任意一项所述的一种柱上开关运行状态监测装置，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的一种柱上开关运行状态监测方法，其特征在于，所述第一检测模块的检测方法为：若发生柱上开关分闸，则移动触点和固定触点接触，第一检测模块回路导通，通过电流检测模块检测第一导线或第二导线上是否存在电流，若第一导线或第二导线存在电流，则输出第一预警信号。
9.根据权利要求7所述的一种柱上开关运行状态监测方法，其特征在于，所述第二检测模块的检测方法为：
10.根据权利要求9所述的一种柱上开关运行状态监测方法，其特征在于，设定检测阈值的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，包括：第一检测模块、电源模块和数据通信模块，所述第一检测模块安装在所述柱上开关的指针处；
2.根据权利要求1所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板的电压输出端与所述蓄电池的充电端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，还包括第二检测模块，所述第二检测模块安装在柱上开关的触头处；
4.根据权利要求3所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述发射单元包括：高频逆变电路、第一谐振补偿电路和发射线圈，所述高频逆变电路的第一端通过所述间歇开关与所述电源模块的正极电压端电连接，所述高频逆变电路的第二端与所述第一谐振补偿电路的第一端电连接，所述第一谐振补偿电路的第二端与所述发射线圈的第一端电连接，所述发射线圈的第二端与所述电源模块的正极电压端电连接；
5.根据权利要求4所述的一种柱上开关运行状态监测装置，其特征在于，所述数据通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐钱平，华国玉，葛冠呈，仇荣，康锐，王哲旭，王瑞，刘振良，向洋，王磊，许文良，刘诗雨，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司广元供电公司，
类型：发明
国别省市：
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