[发明专利]一种断路器机械故障诊断方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电工与电子技术领域，尤其涉及一种断路器机械故障诊断方法及装置。

背景技术

断路器是电力系统中的重要设备，在电网中起到控制和保护的作用。断路器状态检测与故障诊断能够及时发现断路器的缺陷与故障，减少检修次数，提高断路器可靠性，有着重要的意义。

近些年来，由于认识到振动信号中包含大量的设备状态信息，利用振动信号来检测和诊断断路器机械系统的状态，已受到越来越多的应用，该方法的一种常用的具体实现过程包括：试验测得断路器处于不同机械状态下的振动信号，然后利用包络谱线提取特征事件时间点，形成基础波形数据库。在识别诊断断路器机械状态时，将实际测得的振动信号经过相同的处理，得到特征事件时间点，然后跟波形数据库中的信号进行对比，进而判断出断路器机械故障状态。

然而，上述方案至少存在以下技术问题：

(1)振动传感器对安装位置敏感，安装位置稍有变化，测到的振动信号会有很大不同，影响故障诊断结果。

(2)断路器操作过程中由于零部件的碰撞或摩擦产生机械振动，这些机械振动经过断路器零部件组成的传播路径后传到振动传感器的位置，使得测到的信号与振源信号之间存在差别。

(3)振动信号在实际测量中存在反射，使测得的振动信号在时间上发生混叠，影响判断；

(4)振动信号为瞬变、非周期信号，试验证明振动信号特征事件起始时间点和幅值的分散性较大，可重复性较差；

(5)振动信号分析处理比较复杂，不同处理方式得到的特征事件时间点差别较大。

由于振动信号存在上述多个问题，故而导致现有技术中存在着对断路器的机械故障诊断不够准确的技术问题。

发明内容

本发明提供一种断路器机械故障诊断方法及装置，以解决现有技术中对断路器的机械故障诊断不够准确的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种断路器机械故障诊断方法，包括：

检测获得所述断路器操作时，所述电磁铁线圈所在线路的电流波形；

从所述电流波形中提取出来所述断路器的第一特征参数，所述第一特征参数包含：五个特征时间和四个电流幅值参数，所述五个特征时间具体为：所述线圈开始带电的时刻T₀、所述电流波形的第一波峰对应的时刻T₁、所述电流波形的第一波谷对应的时刻T₂、所述断路器的操作回路断电的时刻T₃、所述线圈的电流降低至第一预设值的时刻T₄，所述四个电流幅值参数具体为：所述T₀时刻之前预设时间段内的电流值I₀、所述T₁时刻的电流值I₁、所述T₂时刻的电流值I₂以及所述T₃时刻的电流值I₃；

基于特征参数与机械状态的对应关系，确定与所述第一特征参数对应的所述断路器的第一机械状态，所述第一机械状态表征所述断路器的机械故障状态。

可选的，所述检测获得所述断路器操作时，所述断路器的电磁铁线圈所在线路的电流波形，具体包括：

检测获得所述线路的电流大小；

在所述电流大小大于第二预设值时，记录所述电流波形。

可选的，所述基于特征参数与机械状态的对应关系，确定与所述第一特征参数对应的第一机械状态，具体包括：

确定所述断路器的型号信息；

从多个典型基础波形数据库中确定出所述型号信息对应的第一典型基础波形数据库，所述多个典型基础波形数据库与多个不同型号的断路器对应；

将所述第一特征参数与所述第一典型基础波形数据库中所包含的多个特性信息进行匹配，进而确定出所述第一机械状态。

可选的，在所述基于特征参数与机械状态的对应关系，确定与所述第一特征参数对应的第一机械状态之前，所述方法还包括：

获取不同型号的断路器；

针对每种类型的断路器分别确定其在不同机械状态下的特征参数，进而建立所述多个典型基础波形数据库。

可选的，所述第一机械状态，包括：正常状态、所述线圈所在线路的电源电压处于非正常状态、电磁铁卡涩状态、电磁铁松动状态、缓冲器故障状态、分闸锁扣润滑不足状态、分闸脱扣线圈返回弹簧卡涩状态、锁闩故障状态、辅助触头弹跳故障状态中的一种状态。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种断路器机械故障诊断装置，包括：