[發明專利]高壓真空斷路器在線監測方法及在線監測裝置

有效

• 申請號: 201210209878.7
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102721919A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 倪道宏;吳紀順
• 申請（專利權）人: 南京南自西電電氣有限責任公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

技術領域

????本發明涉及一種能夠在線監測高壓真空斷路器工作狀態的裝置及基于本裝置實現的在線監測方法。

背景技術

高壓斷路器是能開斷、閉合和承載運行狀態的正常電流,并能在規定時間承載、閉合和開斷異常電流(如短路電流)的電器設備。其工作特點是瞬時從導通狀態變為絕緣狀態或者瞬時從絕緣狀態變為導通狀態。在電力系統中,有效地運用高壓斷路器的控制和保護功能來保證電網的安全、可靠運行具有實際意義。高壓斷路器所造成的事故無論是在次數，還是在事故所造成的停電時間上都占據總量的60%以上。因此，及時了解斷路器的工作狀態對提高供電可靠性有決定性的意義，并可以大大減少盲目定期檢修帶來的資金浪費。

在高壓斷路器的監測問題中，由于一次線路高電壓、大電流以及強磁場環境的特點，很難實現斷路器的在線監測。大多數做法都是離線條件下，在一次線路上加低壓、小電流的直流電源，通過在此回路上的電流或電壓傳感器采集斷路器的分、合信號，從而判斷斷路器的工作狀況。顯然低壓小直流電的環境與高壓環境截然不同，這種方法只能在斷路器出現明顯故障的時候才能判斷準確，而對斷路器的在線工作情況，性能變化情況無從分析和判斷。另一方面，具有耐高壓、大電流的電流、電壓傳感器價格一般都非常昂貴，不符合產品化的要求。

發明內容

針對高壓斷路器在線工作時高電壓、大電流不易使用傳感器監測一次線路電流、電壓的情況，本發明提供了一種高壓真空斷路器在線監測裝置及基于該裝置實現的在線監測方法，使用與高壓斷路器動觸頭直接相連的位移傳感器采集動觸頭的行程信號，經過一系列的濾波與修正，計算行程曲線上的特征點，通過分析這些特征點計算出相關參數，從而能夠在線判斷斷路器的工作情況。

為了達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種高壓真空斷路器在線監測方法，包括如下步驟：

（1）????采用與斷路器動觸頭直接連接的位移傳感器采集斷路器動觸頭的行程信號，得到斷路器位移-時間曲線；

（2）????采用有限沖擊響應濾波器對初始行程信號進行濾波；

（3）????對濾波數據進行修正，去除濾波器引入的相位誤差；

（4）????基于濾波修正后的位移-時間曲線，利用雙極值法計算得出合閘換位點和分閘換位點，并對分閘換位點進行修正；

（5）????根據步驟（4）中得到的換位點數據，計算其他關鍵參數，當參數超出或即將超出正常范圍時，顯示屏顯示相應的報警或預警信息。

作為一種優選方案，所述步驟（2）的具體實現方法是：使用Kaiser窗對步驟（1）中得到的位移-時間曲線進行濾波，窗函數為???????????????????????????????????????????????，其中n、N均為整數。

作為一種優選方案，所述步驟（3）的具體實現方法是：將經過濾波環節處理后的位移-時間曲線整體平移個補償點以消除FIR濾波器引入的信號時延。

作為一種優選方案，所述步驟（4）中合閘換位點的計算方法包括如下步驟：

（a）對經過上述處理后的位移-時間曲線進行連續兩次差分，分別求出相應的速度-時間曲線和加速度-時間曲線，合閘狀態下，依次找出速度-時間(v-t)曲線上相鄰的極大值和極小值點對，并據此判斷合閘和分閘換位點；

（b）若在極值點對所對應的加速度-時間曲線段上，加速度連續小于零的時間超過預先設定的閥值K1，且此極值點對的速度差的絕對值大于預先設定的閥值K2并且滿足速度極小值為負的條件，則速度極大值所對應的時刻即為合閘換位點；

（c）若在極值點所對應的加速度-時間曲線段上，加速度連續大于零的時間超過預先設定的閥值M1，且此極值點對的速度差的絕對值大于預先設定的閥值M2，則速度極小值所對應的時刻即為分閘換位點。

作為一種優選方案，所述步驟（4）中對分閘換位點進行修正的方法是：將步驟（c）中計算出的分閘換位點減去預先設定的滯后時間差。

作為一種優選方案，所述步驟（5）中的其他關鍵參數包括：分閘時間、合閘時間、開距、超行程，斷路器平均速度，剛合速度、剛分速度。