[發(fā)明專利]一種斷路器合閘彈跳在線監(jiān)測方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010873095.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN112067982A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何霖;蔡昌俊;曾晶晶;肖偉強(qiáng);何江海;周鑫;高勁;劉蘭;肖濤古;張目然;閆雅斌;張智亮;陳崇焜;楊曉春;劉曉暉;祝唯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所）;廣州地鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發(fā)明公開了一種斷路器合閘彈跳在線監(jiān)測方法，先通過電壓傳感器測量饋線斷路器合閘時(shí)的饋線電壓，并將電壓信號(hào)傳遞給信號(hào)處理模塊，再通過信號(hào)處理模塊對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波放大預(yù)處理，AD采樣處理后傳給處理器，再通過處理器對(duì)電壓信號(hào)判斷，分別計(jì)算斷路器的彈跳時(shí)間，以及饋線電壓的抖動(dòng)頻率，最后處理器將斷路器的彈跳時(shí)間與饋線電壓抖動(dòng)頻率上傳至斷路器監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)行斷路器健康狀態(tài)預(yù)測，以判斷此時(shí)斷路器的彈跳情況，從而判斷斷路器狀態(tài)是否健康。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流牽引供電系統(tǒng)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及診斷領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測直流斷路器在線合閘彈跳的方法。

背景技術(shù)

斷路器是地鐵直流牽引供電系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的一種電氣設(shè)備，正常運(yùn)行時(shí)用來改變用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，把設(shè)備投入使用或者退出使用。直流牽引供電系統(tǒng)在日常運(yùn)行中經(jīng)常需要實(shí)用斷路器進(jìn)行分閘與合閘，以控制系統(tǒng)一次回路的通斷。

當(dāng)如圖2所示的線路上發(fā)生故障時(shí)，斷路器可以進(jìn)行快速切斷故障，保證非故障設(shè)備的正常使用：進(jìn)線斷路器1閉合時(shí)進(jìn)線產(chǎn)生電壓Ur，之后在饋線斷路器2閉合后饋線產(chǎn)生電壓UL，此時(shí)饋線電壓傳感器3測量到饋線電壓UL，斷路器在合閘時(shí)觸頭產(chǎn)生剛性碰撞，測量的饋線電壓UL發(fā)生抖動(dòng)，利用閉合時(shí)產(chǎn)生的饋線電壓UL瞬態(tài)變化便可測量饋線斷路器的合閘彈跳。

在斷路器的運(yùn)行中，合閘是主要操作，在合閘過程中觸頭的反復(fù)碰撞稱為彈跳，在彈跳過程中，由于觸頭反復(fù)碰撞，距離小電弧不會(huì)熄滅，導(dǎo)致觸頭電磨損加重，從而影響斷路器電壽命。多次的合閘產(chǎn)生彈跳會(huì)影響到斷路器開關(guān)本體的狀態(tài)以及觸頭磨損，進(jìn)而影響斷路器的性能，因此使用饋線電壓方便的測量彈跳有著至關(guān)重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過直流牽引系統(tǒng)的饋線電壓在線測量饋線斷路器合閘時(shí)觸頭碰撞所產(chǎn)生彈跳的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種斷路器合閘彈跳在線監(jiān)測方法，步驟如下：

步驟一，通過電壓傳感器測量直流牽引系統(tǒng)饋線斷路器在合閘時(shí)間段的饋線電壓，并將電壓信號(hào)傳遞給信號(hào)處理模塊；

步驟二，通過信號(hào)處理模塊對(duì)步驟一得到的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波放大預(yù)處理，進(jìn)行AD采樣處理后傳給處理器；

步驟三，處理器對(duì)電壓信號(hào)判斷后，分別計(jì)算斷路器的彈跳時(shí)間，以及饋線電壓的抖動(dòng)頻率等特征；

步驟四，處理器將斷路器的彈跳時(shí)間與饋線電壓抖動(dòng)頻率上傳至斷路器監(jiān)控平臺(tái)，進(jìn)行斷路器健康狀態(tài)預(yù)測，藉此彈跳時(shí)間與電壓抖動(dòng)頻率，經(jīng)傳到處理器，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后，便可判斷此時(shí)斷路器的彈跳情況。

進(jìn)一步，所述的步驟三中的饋線電壓的抖動(dòng)頻率依照下列方法計(jì)算得到：

建立一個(gè)坐標(biāo)系，以時(shí)間值為橫坐標(biāo)，電壓值為縱坐標(biāo)，從第一次產(chǎn)生電壓開始計(jì)時(shí)，將有電壓的這個(gè)時(shí)間段標(biāo)記為T₁，將因?yàn)閯傂耘鲎矊?dǎo)致斷路器動(dòng)靜觸頭分離后電壓變?yōu)?的這個(gè)時(shí)間段標(biāo)記為T₂，將隨后電壓值恢復(fù)后的這個(gè)時(shí)間段標(biāo)記為T₃，電壓再次變?yōu)?的這個(gè)時(shí)間段標(biāo)記為T₄，……，直至T_n完成記錄；定義斷路器于T₃這個(gè)時(shí)間段時(shí)發(fā)生了1次完整的彈跳，那么到當(dāng)處于T_n時(shí)間段時(shí)，一共發(fā)生了（n-1）/2次彈跳；將整個(gè)計(jì)時(shí)周期定義為那么在這整個(gè)時(shí)間段內(nèi)計(jì)為T，則饋線電壓的抖動(dòng)頻率f=（n-1）/2T。

更進(jìn)一步，所述的步驟二和步驟三之間還包括一個(gè)步驟：處理器運(yùn)行分合閘采樣程序，采集主回路上測量的電壓數(shù)據(jù)過程中不斷判斷采集的電壓信號(hào)是否超過閾值。