一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，斷路器是高壓電器設(shè)備中使用最廣泛的保護(hù)和控制裝置，這和它本身的無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)、環(huán)保、開斷性能良好的優(yōu)點(diǎn)是密不可分的。近年來(lái)，由于斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷裂導(dǎo)致的電網(wǎng)事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議提供的斷路器可靠性調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在高壓斷路器的操作事故中，因故障造成的占全部故障的64.8%，其中機(jī)械故障占全部故障的55%，上述數(shù)據(jù)表明斷路器的運(yùn)行可靠性一直是影響斷路器整體可靠性的關(guān)鍵。
[0003]高壓斷路器一般包括通斷元件、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣支撐件和基座等，其中所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)是高壓斷路器的核心部件，用于實(shí)現(xiàn)所述高壓斷路器的合閘和開閘操作，所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性很大程度上決定了高壓斷路器工作的可靠性。目前，為了保證所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行，進(jìn)而保證所述高壓斷路器的工作穩(wěn)定，技術(shù)人員一般采用定期巡檢的方式，對(duì)所述操動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，以確定是否發(fā)生磨損、老化等。然而，由于所述高壓斷路器分布廣泛，上述定期巡檢的方式需要耗費(fèi)大量的人力物力，難以及時(shí)更新所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)性差;而且，所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的檢查需要依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)判斷，很準(zhǔn)確獲得所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的健康狀況，精確性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性差和精確性差的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0007]確定高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)；
[0008]根據(jù)所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)，將應(yīng)力傳感器設(shè)置于所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，采集所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)上的應(yīng)力信號(hào)；
[0009]將所述應(yīng)力信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、放大、濾波以及數(shù)模轉(zhuǎn)換后，發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)，進(jìn)行應(yīng)力分析。
[0010]優(yōu)選地，所述確定高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)，包括:
[0011 ]建立所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件模型，并將所述零件模型裝配成高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)模型；
[0012]對(duì)所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行幾何清理和模型簡(jiǎn)化;對(duì)所述零件模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和材料定義;根據(jù)約束、載荷和求解控制，計(jì)算獲得所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力分析結(jié)果，所述應(yīng)力分析結(jié)果包括在所述高壓斷路器合閘和開閘過(guò)程中每一時(shí)間步長(zhǎng)上的應(yīng)力、應(yīng)變和位移；
[0013]根據(jù)所述應(yīng)力分析結(jié)果，確定高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)。
[0014]優(yōu)選地，所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)包括凸輪軸上安裝凸輪的軸段、接頭與傳動(dòng)桿連接的部位、彈簧掛壁，彎臂上靠近滾子的部位、連動(dòng)桿中間部位、傳動(dòng)臂與接頭連接部位、拐臂與軸連接部位和扇形板與軸連接部位。
[0015]優(yōu)選地，所述將應(yīng)力傳感器設(shè)置于所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)上，包括:
[0016]將所述應(yīng)力傳感器的應(yīng)變片與導(dǎo)線相連接，且所述導(dǎo)線為不裸露的、接地的屏蔽線；
[0017]在所述應(yīng)變片的外周涂抹絕緣膠、并外鋪錫箔紙后固定設(shè)置于所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
[0018]優(yōu)選地，在所述高壓斷路器合閘或開閘操作時(shí)，采集所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)上的應(yīng)力信號(hào)。
[0019]優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)根據(jù)所述應(yīng)力信號(hào)，進(jìn)行應(yīng)力分析，包括:
[0020]所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)根據(jù)所述應(yīng)力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)分析以及歷史數(shù)據(jù)分析；
[0021 ]根據(jù)所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值，判斷所述應(yīng)力值是否大于預(yù)設(shè)的應(yīng)力閾值；
[0022]如果所述應(yīng)力值大于所述應(yīng)力閾值，進(jìn)行報(bào)警。
[0023]優(yōu)選地，根據(jù)所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)的位置、材料屬性以及歷史統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置相應(yīng)的所述應(yīng)力閾值。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括應(yīng)力傳感器組、采集系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)，其中:
[0025]所述應(yīng)力傳感器組，包括多個(gè)應(yīng)變片，且所述應(yīng)變片設(shè)置于所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)上，并通過(guò)導(dǎo)線與所述采集系統(tǒng)相連接；
[0026]所述采集系統(tǒng)包括:
[0027]采樣與控制模塊，用于接收來(lái)自所述應(yīng)變片傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)，并根據(jù)采樣模式進(jìn)行采樣控制；
[0028]測(cè)量模塊，用于接收所述采樣與控制模塊傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)，并對(duì)應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和放大處理；
[0029]濾波模塊，用于接收所述測(cè)量模塊傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)、并濾除諧波和噪聲；
[0030]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收所述濾波模塊傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)、并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0031]微處理模塊，用于接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)，并獲得應(yīng)變數(shù)據(jù)；
[0032]無(wú)線模塊，用于接收來(lái)自所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)的無(wú)線信號(hào)并輸入微處理器，以及接收所述微處理器模塊發(fā)來(lái)的控制指令、將所述應(yīng)變數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)；
[0033]所述遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)包括:
[0034]無(wú)線通訊設(shè)備，用于接收來(lái)自所述采集系統(tǒng)的應(yīng)變數(shù)據(jù)；
[0035]顯示和分析模塊，用于顯示所述應(yīng)變數(shù)據(jù)，并對(duì)所述應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和歷史數(shù)據(jù)分析；
[0036]判斷模塊，用于根據(jù)所述應(yīng)變數(shù)據(jù)，判斷應(yīng)力值是否大于應(yīng)力閾值；
[0037]報(bào)警模塊，用于如果所述應(yīng)力值大于所述應(yīng)力閾值，進(jìn)行報(bào)警。
[0038]優(yōu)選地，所述采樣與控制模塊還包括采樣電路和采樣控制電路，其中:
[0039]所述采樣電路，與所述應(yīng)變片相連接，用于接收來(lái)自應(yīng)變片傳來(lái)的應(yīng)變信號(hào)；
[0040]所述采樣控制電路，與所述采樣電路相連接，用于根據(jù)采樣模式進(jìn)行采樣控制，所述采樣模式包括日常定時(shí)采樣、觸發(fā)采樣和人工采樣。
[0041]優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)確定模塊，用于建立所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件模型，并將所述零件模型裝配成所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)模型;對(duì)所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)模型進(jìn)行幾何清理和模型簡(jiǎn)化;對(duì)所述零件模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分和材料定義;根據(jù)約束、載荷和求解控制，計(jì)算獲得所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力分析結(jié)果，所述應(yīng)力分析結(jié)果包括在所述高壓斷路器合閘和開閘過(guò)程中每一時(shí)間步長(zhǎng)上的應(yīng)力、應(yīng)變和位移;根據(jù)所述應(yīng)力分析結(jié)果，確定高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)。
[0042]由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，通過(guò)確定高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)，并根據(jù)所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置應(yīng)力傳感器，采集所述高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力信號(hào)，由于所述應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)通過(guò)模擬分析判斷出的極易發(fā)生故障的檢測(cè)點(diǎn)，從而有效提高應(yīng)力信號(hào)采集的效率和精度，方便技術(shù)人員獲取準(zhǔn)確的高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài);然后，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)接收經(jīng)過(guò)計(jì)算、放大、濾波以及數(shù)模轉(zhuǎn)換后的應(yīng)力信號(hào)并進(jìn)行應(yīng)力分析，能夠及時(shí)地獲知所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力結(jié)果，具有很高的現(xiàn)勢(shì)性，同時(shí)做出應(yīng)力分析，進(jìn)一步全面而準(zhǔn)確地掌握了所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)的健康狀況，有利于及時(shí)采取相應(yīng)地維護(hù)措施，從而避免電力事故的發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0043]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)方法的流程示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)確定方法的流程示意圖；
[0046]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的應(yīng)力檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置位置示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種應(yīng)力傳感器安裝方法的流程示意圖；
[0048]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種應(yīng)力分析的流程示意圖；
[0049]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
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