一种高压断路器操动机构监测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力机械技术领域，特别是涉及一种高压断路器操动机构监测方法及系统。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，断路器是高压电器设备中使用最广泛的保护和控制装置，这和它本身的无火灾危险、环保、开断性能良好的优点是密不可分的。近年来，由于断路器操动机构断裂导致的电网事故时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行。根据国际大电网会议提供的断路器可靠性调查数据显示，在高压断路器的操作事故中，因故障造成的占全部故障的64.8%，其中机械故障占全部故障的55%，上述数据表明断路器的运行可靠性一直是影响断路器整体可靠性的关键。
[0003]高压断路器一般包括通断元件、操动机构、中间传动机构、绝缘支撑件和基座等，其中所述操动机构是高压断路器的核心部件，用于实现所述高压断路器的合闸和开闸操作，所述操动机构的可靠性很大程度上决定了高压断路器工作的可靠性。目前，为了保证所述操动机构的正常运行，进而保证所述高压断路器的工作稳定，技术人员一般采用定期巡检的方式，对所述操动结构进行检查，以确定是否发生磨损、老化等。然而，由于所述高压断路器分布广泛，上述定期巡检的方式需要耗费大量的人力物力，难以及时更新所述操动机构的运行状态，实时性差;而且，所述操动机构的检查需要依赖技术人员的经验判断，很准确获得所述操动机构的健康状况，精确性差。
【发明内容】
[0004]本发明实施例中提供了一种高压断路器操动机构监测方法及系统，以解决现有技术中的高压断路器操动机构监测实时性差和精确性差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0006]本发明实施例公开了一种高压断路器操动机构监测方法，包括以下步骤:
[0007]确定高压断路器操动机构的应力检测点；
[0008]根据所述应力检测点，将应力传感器设置于所述高压断路器操动机构上，采集所述高压断路器操动机构上的应力信号；
[0009]将所述应力信号进行计算、放大、滤波以及数模转换后，发送至远程监测和分析系统，进行应力分析。
[0010]优选地，所述确定高压断路器操动机构的应力检测点，包括:
[0011 ]建立所述高压断路器操动机构的零件模型，并将所述零件模型装配成高压断路器操动机构模型；
[0012]对所述高压断路器操动机构模型进行几何清理和模型简化;对所述零件模型进行网格划分和材料定义;根据约束、载荷和求解控制，计算获得所述高压断路器操动机构应力分析结果，所述应力分析结果包括在所述高压断路器合闸和开闸过程中每一时间步长上的应力、应变和位移；
[0013]根据所述应力分析结果，确定高压断路器操动机构的应力检测点。
[0014]优选地，所述应力检测点包括凸轮轴上安装凸轮的轴段、接头与传动杆连接的部位、弹簧挂壁，弯臂上靠近滚子的部位、连动杆中间部位、传动臂与接头连接部位、拐臂与轴连接部位和扇形板与轴连接部位。
[0015]优选地，所述将应力传感器设置于所述高压断路器操动机构上，包括:
[0016]将所述应力传感器的应变片与导线相连接，且所述导线为不裸露的、接地的屏蔽线；
[0017]在所述应变片的外周涂抹绝缘胶、并外铺锡箔纸后固定设置于所述高压断路器操动机构上。
[0018]优选地，在所述高压断路器合闸或开闸操作时，采集所述高压断路器操动机构上的应力信号。
[0019]优选地，所述远程监测和分析系统根据所述应力信号，进行应力分析，包括:
[0020]所述远程监测和分析系统根据所述应力信号进行实时显示、实时分析以及历史数据分析；
[0021 ]根据所述应力检测点对应的应力值，判断所述应力值是否大于预设的应力阈值；
[0022]如果所述应力值大于所述应力阈值，进行报警。
[0023]优选地，根据所述应力检测点的位置、材料属性以及历史统计结果，对所述应力检测点分别设置相应的所述应力阈值。
[0024]本发明实施例还公开了一种高压断路器操动机构监测系统，包括应力传感器组、采集系统和远程监测与分析系统，其中:
[0025]所述应力传感器组，包括多个应变片，且所述应变片设置于所述高压断路器操动机构的应力检测点上，并通过导线与所述采集系统相连接；
[0026]所述采集系统包括:
[0027]采样与控制模块，用于接收来自所述应变片传来的应变信号，并根据采样模式进行采样控制；
[0028]测量模块，用于接收所述采样与控制模块传来的应变信号，并对应变信号进行计算和放大处理；
[0029]滤波模块，用于接收所述测量模块传来的应变信号、并滤除谐波和噪声；
[0030]模数转换模块，用于接收所述滤波模块传来的应变信号、并进行模数转换；
[0031]微处理模块，用于接收所述模数转换模块传来的应变信号，并获得应变数据；
[0032]无线模块，用于接收来自所述远程监测与分析系统的无线信号并输入微处理器，以及接收所述微处理器模块发来的控制指令、将所述应变数据发送给远程监测与分析系统；
[0033]所述远程监测与分析系统包括:
[0034]无线通讯设备，用于接收来自所述采集系统的应变数据；
[0035]显示和分析模块，用于显示所述应变数据，并对所述应变数据进行分析和历史数据分析；
[0036]判断模块，用于根据所述应变数据，判断应力值是否大于应力阈值；
[0037]报警模块，用于如果所述应力值大于所述应力阈值，进行报警。
[0038]优选地，所述采样与控制模块还包括采样电路和采样控制电路，其中:
[0039]所述采样电路，与所述应变片相连接，用于接收来自应变片传来的应变信号；
[0040]所述采样控制电路，与所述采样电路相连接，用于根据采样模式进行采样控制，所述采样模式包括日常定时采样、触发采样和人工采样。
[0041]优选地，所述监测系统还包括应力检测点确定模块，用于建立所述高压断路器操动机构的零件模型，并将所述零件模型装配成所述高压断路器操动机构模型;对所述高压断路器操动机构模型进行几何清理和模型简化;对所述零件模型进行网格划分和材料定义;根据约束、载荷和求解控制，计算获得所述高压断路器操动机构应力分析结果，所述应力分析结果包括在所述高压断路器合闸和开闸过程中每一时间步长上的应力、应变和位移;根据所述应力分析结果，确定高压断路器操动机构的应力检测点。
[0042]由以上技术方案可见，本发明实施例提供的高压断路器操动机构监测方法及系统，通过确定高压断路器操动机构的应力检测点，并根据所述应力检测点设置应力传感器，采集所述高压断路器操动机构的应力信号，由于所述应力检测点通过模拟分析判断出的极易发生故障的检测点，从而有效提高应力信号采集的效率和精度，方便技术人员获取准确的高压断路器操动机构应力状态;然后，远程监测和分析系统接收经过计算、放大、滤波以及数模转换后的应力信号并进行应力分析，能够及时地获知所述操动机构的应力结果，具有很高的现势性，同时做出应力分析，进一步全面而准确地掌握了所述操动机构的健康状况，有利于及时采取相应地维护措施，从而避免电力事故的发生。
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本发明实施例提供的一种高压断路器操动机构监测方法的流程示意图；
[0045]图2为本发明实施例提供的一种高压断路器操动机构应力检测点确定方法的流程示意图；
[0046]图3为本发明实施例提供的应力检测点的设置位置示意图；
[0047]图4为本发明实施例提供的一种应力传感器安装方法的流程示意图；
[0048]图5为本发明实施例提供的一种应力分析的流程示意图；
[0049]图6为本发明实施例提供的一种高压断路器操动机构监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
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