[發明專利]基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置與方法

在審

• 申請號: 201811451260.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109683089A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 張業成;張靜;劉國海
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置，五相電機的每相母線出線上各裝有1個電流傳感器(7)，5個電流傳感器(7)均通過數據傳送線與1個五相電流采集裝置(8)連接，其特征是：五相電流采集裝置(8)通過無線收發模塊與WSN數據采集裝置(10)傳送數據，WSN數據采集裝置(10)通過數據傳送線與上位機(11)相連接；五相電機的每一相母線進出線與1個母線接頭測溫部件(5)連接，5個母線接頭測溫部件(5)通過數據傳送線與1個五相接頭溫度采集裝置(4)相連，五相接頭溫度采集裝置(4)通過無線收發模塊與WSN數據采集裝置(10)相互傳送數據；五相電機的其中一相的母線進線(2)和母線出線(6)之間串接實驗裝置，實驗裝置由相互串接的電流源開關(23)、恒流電流源(22)和相互串接的微歐儀開關(24)、微歐儀(25)并聯后串接在母線進線(2)和母線出線(6)之間組成。

2.根據權利要求1所述的基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置，其特征是：所述的每個母線接頭測溫部件(5)都包括一個紅外測溫傳感器(19)，母線進出線繞在螺栓(12)上，母線進出線的上方通過上墊片(14)和上螺母(13)與螺栓(12)相配合擰緊母線進出線，母線進出線的下方通過下墊片(15)和下螺母(16)與螺栓(12)相配合擰緊和固定母線進出線。紅外測溫傳感器(19)正對著上螺母(13)的位置且與上螺母(13)不接觸。

3.根據權利要求1所述的基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置，其特征是：所述的一相進出線的母線進線(2)通過逆變器開關(26)連接逆變器(1)。

4.根據權利要求1所述的基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置，其特征是：1個五相接頭溫度采集裝置(4)與5個母線接頭測溫部件(5)均裝設在接線盒(3)內部，五相電流采集裝置(8)裝設在電機接線盒(3)外部。

5.一種如權利要求1所述的基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置的檢測方法，其特征是包括如下步驟：

A：采用實驗裝置獲取電機母線接頭阻抗R與各相電流I、溫度T之間的BP神經網絡模型R＝f(I,T)并保存在上位機(11)中；

B：電機在實際運行過程中，由母線接頭測溫部件(5)采集相應的母線接頭溫度T并經五相接頭溫度采集裝置(4)、WSN數據采集裝置(10)發送給上位機(11)；由五相電流采集裝置(8)采集相應的相電流I并經WSN數據采集裝置(10)再送給上位機(11)，上位機(11)溫度T和相電流I，由BP神經網絡模型R＝f(I,T)計算出該母線接頭阻抗R；

C：將各相母線接頭阻抗R與預設的高阻閾值VAL進行比較，如果R>VAL，則母線接頭為高阻連接故障，否則無故障。

6.根據權利要求2所述的基于WSN的電機母線高電阻連接故障檢測裝置的檢測方法，其特征是：步驟A中，采用實驗裝置獲取電機母線接頭阻抗R與各相電流I、溫度T之間的BP神經網絡模型R＝f(I,T)的步驟是：

第一步：斷開逆變器開關(26)和微歐儀開關(24)，閉合電流源開關(23)，調節恒流電流源(22)使其輸出電流為I₀，通過五相電流采集裝置(8)采集母線進出線上的電流并發送給上位機(11)；

第二步：斷開電流源開關(23)，閉合微歐儀開關(24)，調節母線接頭處的阻抗，微歐儀(25)測得母線接頭阻抗大小R₀₀并輸入上位機(11)；

第三步：斷開微歐儀開關(24)，閉合電流源開關(23)，通過母線接頭測溫部件(5)測得母線接頭阻抗R₀₀下的溫度T₀₀，五相接頭溫度采集裝置(4)采集，經WSN數據采集裝置(10)送上位機(11)；

第四步：重復第二步至第三步n次，上位機(11)得到母線接頭阻抗R_0i以及對應的溫度T_0i，i＝0,1,……,n；

第五步：重復第一步至第四步重復n次，上位機11獲得電流I_i以及對應的母線接頭阻抗R_ki和溫度T_ki，i＝0,1,……,n，k＝0,1,……,n；將電流I_i和溫度T_ki作為BP神經網絡模型的輸入變量、阻抗R_ki作為輸出變量構建出BP神經網絡模型R＝f(I,T)。