[發明專利]高壓斷路器操動機構負荷指數預測裝置及方法

有效

• 申請號: 201310251141.6
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103323226A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 李君明;于鑫
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;遼寧省電力有限公司丹東供電公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.一種高壓斷路器操動機構負荷指數預測裝置，其特征在于:包括:

信號采集模塊:用于采集凸輪偏角、合閘彈簧長度、分閘彈簧長度和分閘連桿位移;

A/D轉換器:用于將信號采集模塊采集的模擬信號轉換成數字信號;

處理器:利用A/D轉換后的數據對操動機構負荷指數進行計算，并將結果信號輸出給變換電路;

變換電路:用于對接收到的信號進行電平和邏輯關系變換;

傳輸模塊:用于與工控機進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的高壓斷路器操動機構負荷指數預測裝置，其特征在于:所述信號采集模塊的輸出端連接A/D轉換器的輸入端，A/D轉換器的輸出端連接處理器的I/O端口，處理器經變換電路、傳輸模塊與工控機通訊。

3.根據權利要求1所述的高壓斷路器操動機構負荷指數預測裝置，其特征在于:所述的信號采集模塊還進一步包括角度傳感器和位移傳感器。

4.采用高壓斷路器操動機構負荷指數預測裝置對操動機構負荷指數進行預測的方法，其特征在于:包括以下步驟:

步驟1：采集斷路器的合閘時間、合閘彈簧長度、分閘連桿位移、凸輪偏角和分閘彈簧長度;

步驟2:將采集到的模擬量轉換成數字量，送至處理器;

步驟3:對斷路器操動機構負荷指數進行預測;

步驟3.1：利用步驟2輸入的數據進行空間重構:將合閘時間、合閘彈簧長度、連桿長度、凸輪偏角、分閘彈簧長度和分閘連桿位移為輸入量，重構出表征斷路器操動機構負荷指數的非線性系統的空間;

在該線性空間內，以總合閘功最小為目標，建立目標函數:

minf(Xi)=k(Δxcs2-Δxce2)-kos(Δxos2-Δxoe2)---(1)]]>

式中，k為分鬧彈簧的剛度系數，Δx_cs合閘開始時合閘彈簧壓縮長度，Δx_ce合閘結束時合閘彈簧壓縮長度，Δx_os合閘開始時分閘彈簧壓縮長度，Δx_oe合閘結束時分閘彈簧壓縮長度;

步驟3.2計算合閘開始時合閘彈簧長度Δx_cs:

Δxcs=loc-lAO2+lAC2-2lAO·lAC·cos(δ+αs)---(2)]]>

式中，l_oc為合閘彈簧的自由長度，δ為凸輪的偏角，l_AO為A點到O點的距離，l_AC為A點到C點的距離，α_s為凸輪初始轉角;

步驟3.3:計算合閘結束時合閘彈簧壓縮長度Δx_ce:

Δxce=loc-lAO2+lAC2-2lAO·lAC·cos(δ+αe)---(3)]]>

式中，α_e為合閘結束時凸輪轉角;

步驟3.4:計算合閘開始時分閘彈簧壓縮長度Δx_os:

Δxos=loo-L+(lBG·cosθs-y1)2+(lBG·sinθs+y2)2---(4)]]>

式中，l_oo為分閘彈簧的自由長度;l_BG為連桿大端BG的長度;L為分閘撿桿的長度;y₁，y₂為分閘彈簧附著點A的橫坐標和縱坐標;θ_s為分閘開始時動件轉角;

步驟3.5：計算合閘結束時分閘彈簧壓縮長度Δx_oe:

Δxos=loo-L+(lBG·cosθe-y1)2+(lBG·sinθe+y2)2---(5)]]>

式中，θ_e為合閘結束時從動件轉角;

步驟3.6:在確定總合閘功之后，即確定了斷路器操動機構負荷指數;

步驟4:將斷路器操動機構負荷指數的預測結果通過傳輸模塊發送至工控機，確定斷路器的操動機構是否處于正常工作狀態。