[發(fā)明專利]基于分合閘線圈電流波形的斷路器機械特性分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611220133.5
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106772009B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 馬智
• 申請（專利權）人: 新疆天成魯源電氣工程有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 董燕;周星瑩

本發(fā)明涉及斷路器缺陷分析技術領域，是一種基于分合閘線圈電流波形的斷路器機械特性分析方法，包括以下步驟：第一步，獲取斷路器分合閘線圈的電流及電壓波形數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行濾波，得到數(shù)據(jù)；第二步，對濾波后的數(shù)據(jù)求導；第三步根據(jù)求導結果判定是否得到所有特征數(shù)據(jù)；第四步，將所有的特征數(shù)據(jù)與標準波形數(shù)據(jù)進行比較；第五步，通過專家系統(tǒng)結合模糊診斷法得到當前斷路器的特征狀態(tài)。本發(fā)明利用線圈分合閘的電流波形進行分析該線圈電磁鐵運行的特征點及特征信息，能快速、準確地從斷路器線圈電流中分析出電磁鐵各階段的動作時間、線圈電流大小、動作速度等特征信息，為后期斷路器機械故障分析提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

技術領域

本發(fā)明涉及斷路器缺陷分析技術領域，是一種基于分合閘線圈電流波形的斷路器機械特性分析方法。

背景技術

據(jù)統(tǒng)計，60％至70％的斷路器缺陷或故障是由操作機構引起的。目前對斷路器機械特性的檢查還主要依靠人工進行定期或者不定期巡檢，所使用的分析儀器功能單一，對復雜信號或強干擾背景的處理無能為力，對斷路器分合線圈波形整個運行的歷史情況都沒有比較分析。

隨著客戶對電力系統(tǒng)可靠性要求的提高，目前都要求對斷路器機構狀態(tài)進行在線監(jiān)測，以能及時發(fā)現(xiàn)故障特征，并進一步預測可能存在的問題，以此保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。由于斷路器廠家型號眾多，所對應的分合閘線圈電流波形也不盡相同，采用單一的數(shù)據(jù)分析方法無法全面準確的涵蓋所有斷路器，必將影響到故障分析的準確性。目前線圈波形分析都是在基于現(xiàn)有單一波形進行分析判斷，無法預測到斷路器未來可能的故障信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于分合閘線圈電流波形的斷路器機械特性分析方法，克服了上述現(xiàn)有技術之不足，其能有效解決現(xiàn)有技術不能精確分析出斷路器機構存在的故障以及無法預測斷路器未來可能出現(xiàn)的故障信息的問題。

本發(fā)明的技術方案是通過以下措施來實現(xiàn)的：基于分合閘線圈電流波形的斷路器機械特性分析方法，包括以下步驟：

第一步，獲取斷路器分、合閘線圈的電流、電壓波形數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行濾波，去除噪聲及其他干擾信息，得到最接近于真實值的數(shù)據(jù)，之后進入第二步；

第二步，對濾波后的數(shù)據(jù)求導，對一次求導后的數(shù)據(jù)進行分析，若第一次導數(shù)無法求出所有電磁鐵運動過程特征數(shù)據(jù)，再進行二次求導，之后進入第三步；

第三步，對二次導數(shù)的結果進行分析，判定是否得到電磁鐵運動過程中的所有特征數(shù)據(jù)，若沒有，則進入第五步，若得到電磁鐵運動過程中所有的特征數(shù)據(jù)，則進入下一步；

第四步，根據(jù)國標設定的數(shù)據(jù)誤差范圍，將所有的特征數(shù)據(jù)與標準波形數(shù)據(jù)進行比較，之后進入第五步；

第五步，通過模糊診斷法得到當前斷路器的特征狀態(tài)，由于現(xiàn)場問題的多變性，采用專家系統(tǒng)結合模糊診斷的分析方法；所述模糊診斷法由故障原因集及由故障原因集對應的故障征兆集推斷出故障模糊關系矩陣，采用最大隸屬原則與閾值原則相結合的方法進行故障判斷：

故障原因集：Y＝[y₁,y₂...,y_n]^T (1)

故障征兆集：X＝[x₁,x₂...,x_m]^T (2)

其中0≤r_ij≤1，1≤i≤m，1≤j≤n，之后結束。

下面是對上述發(fā)明技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進：

上述第一步中，對原始波形數(shù)據(jù)進行自適應數(shù)字濾波，通過濾波算法去除噪聲干擾，得到最佳波形數(shù)據(jù)，濾波算法公式如下；