[發明專利]一種高壓斷路器機械故障快速診斷系統

有效

• 申請號: 201410007890.9
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103776622A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 田濤;呂小華;李炎;陳昊;張建忠;戴秀嵩
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司檢修分公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H11/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種斷路器的機械故障診斷，具體涉及一種高壓斷路器機械故障快速診斷系統。

背景技術

高壓斷路器是電力系統中重要的設備，當電力系統出現短路等異常情況時，斷路器的拒動﹑誤動﹑慢動和三相不同期性等機械故障都可能造成惡性事故，甚至可以引起設備爆炸，給人民的生命和國家財產帶來巨大損失。隨著電網運行自動化程度和可靠性要求的提高，對高壓斷路器的可靠性提出了更高的要求。因此對高壓斷路器的運行中出現的故障及時的進行診斷顯得十分重要，進行高壓斷路器機械故障的診斷研究具有巨大的經濟和社會效益。

目前實行的計劃性預防檢修盲目性大，費時、費力，還會帶來很多非必要的停工，并且頻繁的操作以及過度的拆卸檢修會降低斷路器的可靠性。因此，如何對斷路器的工作狀態進行有效的監測，及時發現斷路器的故障，對有缺陷部位提前進行處理，避免斷路器故障惡性發展，防止斷路器爆炸等惡性事故的發生，對于保障電網的安全可靠運行有著十分重要的意義。隨著電力系統對經濟性要求的不斷提高，計劃檢修已不能適應現場的需求，對高壓斷路器機械狀態進行監測和故障診斷已是大勢所趨。

發明內容

本發明針對高壓斷路器使用和維護中存在盲目性大、費時費力、停電檢修時間長等問題，提供一種適用于高壓斷路器的在線監測和機械故障診斷系統，能夠快速、方便地判斷高壓斷路器的狀態，確保高壓斷路器長期安全可靠工作。

本發明技術方案為：

一種高壓斷路器機械故障快速診斷系統，包括振動傳感器（1）、信號處理電路（2）、數據采集卡（3）、計算機（4）。

信號處理電路（2）包括恒流源（2.1）和信號放大器（2.2），數據采集卡包括A/D模塊（3.1）和I/O模塊（3.2）；振動傳感器（1）固定安裝在高壓斷路器（5）的橫梁（6）上，振動傳感器（1）、恒流源（2.1）和信號放大器（2.2）依次連接，信號放大器（2.2）輸出端與A/D模塊（3.1）輸入端相連接，I/O模塊（3.2）的輸入端與斷路器機構箱內合閘位和分閘位開關接點相連接；數據采集卡（3）通過通信總線（9）與計算機（4）連接。

高壓斷路器機械故障快速診斷系統的高壓斷路器機械故障診斷過程包括以下步驟：

步驟S01，恒流源（2.1）提供振動傳感器（1）工作電流，并由工作電流獲得與被測振動量相關的電壓信號，電壓信號為振動傳感器（1）的振動信號，電壓信號送入信號放大器（2.2）放大，放大后的電壓信號送到數據采集卡（3）的A/D模塊（3.1），將電壓信號轉換為數字信號，即振動信號轉換為了數字信號，將數字信號傳送到計算機；

步驟S02，I/O模塊（3.2）監測斷路器機構箱內合閘位（8.1）和分閘位（8.1）開關接點的信號，并將合閘位（8.1）和分閘位（8.2）開關節點信號傳送到計算機；

步驟S03，計算機（4）接收到步驟S01的振動信號和步驟S02合閘位（8.1）和分閘位（8.2）開關接點信號后，計算機（4）比較步驟S01的數字信號與預設濾噪閾值，并判斷步驟S02的合閘位（8.1）和分閘位（8.2）開關接點信號，分析診斷高壓斷路器機械故障。

步驟S03具體包括以下步驟：

1）計算機（4）在線監測斷路器振動信號，將斷路器振動信號與預設濾噪閾值進行比較，如果大于等于預設濾噪閾值，則進入步驟2），判斷是否為合閘過程，否則繼續監測A/D模塊（3.1）的輸出信號；

2）如果高壓斷路器（5）的分閘位開關閉合而合閘位開關打開，則判斷此過程為合閘過程，記錄一組合閘振動信號后進行合閘狀態閾值判斷，如果斷路器振動信號小于合閘狀態閾值，則完成合閘振動信號記錄,并退回到步驟1)繼續監測斷路器振動信號，否則繼續記錄合閘振動信號；

3）如果高壓斷路器（5）的合閘位開關閉合而分閘位開關打開，則判斷此過程為分閘過程，記錄分閘振動信號，記錄一組分閘振動信號后進行分閘狀態閾值判斷，如果所測振動信號小于分閘狀態閾值，則完成分閘振動信號記錄，并退回到步驟1）繼續監測斷路器振動信號，否則繼續記錄分閘振動信號。

步驟S03計算機采集到步驟S01的振動信號和步驟S02合閘位（8.1）和分閘位（8.2）開關接點信號后，計算機（4）對采集到的信號處理過程還包括：提取振動信號的包絡譜，基于包絡譜提取振動信號頻譜，將振動信號頻譜與預先建立的斷路器故障特征庫中的數據進行比對，實現故障診斷。