高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

作者：時(shí)間：2012-08-09 來源：網(wǎng)絡(luò)

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當(dāng)斷路器出現(xiàn)機(jī)構(gòu)卡澀，部件變形、位移或損壞，分合閘鐵心松動(dòng)、卡澀，軸銷松斷，脫扣失靈，電氣控制及輔助回路二次接線接觸不良、端子松動(dòng)，輔助開關(guān)切換不靈，操作電源故障等問題時(shí)，可以通過監(jiān)測(cè)機(jī)械參量，判斷斷路器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)等故障，這些參量主要包括分(合)閘速度、分(合)閘時(shí)間、三相分(合)閘同期性、觸頭開距、剛分(合)速度、平均速度、最大速度、觸頭行程、超程、觸頭合閘彈跳時(shí)間、觸頭分閘反彈幅值。
為了獲得彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)械參量，需要采集相關(guān)的信號(hào)，如儲(chǔ)能電機(jī)的電壓和電流、分合閘線圈電壓、三相斷口開關(guān)量、行程信號(hào)、分合閘線圈電流等，然后根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出斷路器各部件的機(jī)械參量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器機(jī)械狀態(tài)和故障的判斷。
根據(jù)功能要求，新型在線檢測(cè)儀采用混合信號(hào)SOC處理器“C8051F000”，其主要特點(diǎn)是采用8051內(nèi)核和流水線指令結(jié)構(gòu)，自帶看門狗和多種通訊接口，含有ISP閃速程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8通道復(fù)用的12位ADC，兩個(gè)12位的651DAC，兩個(gè)比較器采用3．3V供電電壓，芯片管腳可以由開發(fā)者靈活定義，采用JTAG接口實(shí)現(xiàn)程序的下載和系統(tǒng)調(diào)試，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)程序的修改、更換和調(diào)試，非常靈活。另外，C8051F000處理器ADC可編程的最大采集速率為100k／s。主控板的存儲(chǔ)器采用容量為1M的非易失靜態(tài)RAM，在最大采集速率時(shí)可一次記錄5s的數(shù)據(jù)。C8051 F000芯片本身附帶串行通訊功能，加上一塊RS485通訊芯片就能解決與上位機(jī)的通訊問題。
2．2 軟件實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)上位機(jī)軟件主要包括數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、控制和趨勢(shì)等功能，軟件結(jié)構(gòu)見圖3。

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160132.htm

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集過程中，由上位機(jī)軟件控制查詢通道，實(shí)現(xiàn)通訊過程的控制，在線監(jiān)測(cè)儀本地軟件負(fù)責(zé)控制現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，將所采集的數(shù)據(jù)通過RS485上傳給上位機(jī)。上位機(jī)將采集數(shù)據(jù)保存成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，上位機(jī)軟件可對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，也可為工程師等人員提供數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。根據(jù)這些檢測(cè)到的歷史數(shù)據(jù)，可獲得高壓斷路器的機(jī)械參數(shù)，從而可分析得到斷路器的機(jī)械狀態(tài)，根據(jù)斷路器的狀態(tài)，可預(yù)測(cè)和判斷故障，為檢修提供合理化意見。

3 系統(tǒng)試驗(yàn)
本系統(tǒng)目前已經(jīng)在電力系統(tǒng)高壓斷路器上進(jìn)行機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障分析試驗(yàn)。
試驗(yàn)方案如下：監(jiān)測(cè)ZN28-12／1250型高壓真空斷路器，設(shè)置10kHz采樣頻率，數(shù)模輸出口經(jīng)光耦隔離驅(qū)動(dòng)晶閘管控制斷路器的動(dòng)作。
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能解決目前大多數(shù)系統(tǒng)存在的問題，能夠?qū)Ω邏簲嗦菲鞯目刂齐娫础⑷鄶嗫陂_關(guān)量、開關(guān)行程一時(shí)間特性、脫扣電磁鐵的線圈回路電流和電壓、儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)的電流和電壓進(jìn)行可靠的監(jiān)測(cè)，精度和性價(jià)比高，抗干擾能力強(qiáng)，完全符合實(shí)際工程需求。由于采用RS485通信方式，能滿足實(shí)時(shí)性要求高等的場(chǎng)所。

4 結(jié)束語
本文所涉及的高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器的各機(jī)械參數(shù)，實(shí)時(shí)掌握斷路器運(yùn)行過程中的機(jī)械狀態(tài)，分析診斷和處理機(jī)械故障。另外，由于該系統(tǒng)采用軟硬件結(jié)合方式，試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，能為下一步的專家系統(tǒng)提供基礎(chǔ)性分析數(shù)據(jù)，可以為電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修工作奠定基礎(chǔ)。