[发明专利]高压断路器机构故障在线监测装置及其监测方法

权利要求书

1.一种高压断路器机构故障在线监测装置，它包括控制器，其特征在于：分闸霍尔电流互感器、合闸霍尔电流互感器和高压断路器辅助开关的常开触点与控制器导线连接，控制器与显示终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器机构故障在线监测装置，其特征在于：所述控制器为STC12C5A60S2型采样计算单片机，所述显示终端为19264液晶显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种高压断路器机构故障在线监测装置，其特征在于：所述分闸霍尔电流互感器和合闸霍尔电流互感器的穿心孔分别穿过分闸回路连接线和合闸回路连接线；所述分闸霍尔电流互感器和合闸霍尔电流互感器外部均采用金属屏蔽层覆盖。

4.如权利要求1所述的高压断路器机构故障在线监测装置的监测方法，它包括：

步骤1、数据采集，采样计算单片机通过分、合闸霍尔电流互感器分别对分、合闸线圈流过的电流信号以0.5ms的采样周期进行采样并存储电流数据；

步骤2、对基础数据进行计算；

步骤3、对高压断路器机构直流接地故障和电磁铁线圈匝间短路故障进行判断；

步骤4、对高压断路器机构分闸脱扣器不能合闸保持引起的断路器“合后即分”故障进行判断；

步骤5、对高压断路器机构复位弹簧变形导致铁芯不能复位的故障进行判断；

步骤6、对高压断路器机构脱扣器卡涩故障进行判断；

步骤7、对电磁铁铁芯卡涩故障进行判断。

5.根据权利要求4所述的高压断路器机构故障在线监测装置的监测方法，其特征在于：步骤2所述基础数据进行计算，它包括：

铁芯动作时刻t_c的计算：

第一步、针对一次监测获得的电流数据计算出电磁铁线圈最大电流I_max；

第二步、在获得的电流数据中，搜寻出第一个大于等于0.1A的电流值，其序号记为n₀，

第三步、从n₀开始向后选取5个电流值，利用正比例形式的回归方程进行回归得到：

y＝β(n-n₀)

式中：y表示回归方程的预报值，对应于β表示回归系数；n表示电流数据的序号；

第四步、从储存器中提取电流值I₁,I₂,,,I_N(N表示电流值的总个数)，找出使|I_n-β(n-n₀)|≥0.3成立的最小n值，I_n表示储存器中的第n个电流值，记为n₁。那么

t_c＝(n₁-n₀)Δτ，

式中Δτ表示采样间隔时间；

电流归零时刻t_end的计算：从存储的电流数据中按I_N,I_N-1,...I₁的顺序找到最后一个小于0.1A的电流值所对应的序号n_end，根据公式t_end＝(n_end-n₀)Δτ得到电流归零时刻t_end的值；

铁芯碰着脱口板时刻t_d的计算：

第一步、按I_N,I_N-1,...I₁的顺序，搜寻使得|I_max-I_n|<0.1成立的第一个电流值，I_n表示储存器中的第n个电流值，其序号记为n₂；

第二步、搜寻序号从n₁+3，n₁为t_c时刻电流值对应的序号；到n₂之间的最小电流值，其序号记为n₃；

第三步、通过公式t_d＝(n₃-n₀)Δτ，计算出铁芯碰着脱口板时刻t_d的值。