[发明专利]一种基于分合闸线圈电流的高压断路器操作机构状态综合评估方法

说明书

技术领域

本发明设计一种基于分合闸线圈电流的高压断路器操作机构状态综合评估方法。

背景技术

高压断路器的正常运行对保证电力系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。因此，电网公司为了确保高压断路器的正常运行制订了严格的检修计划，即定期内对高压断路器进行预防性大修和小修。据相关统计表明，高压断路器的预防性检修耗费了变电站一半以上的维护费，而且大部分费用用在高压断路器的例行检修上；

高压断路器的安全稳定运行在很大程度上取决于其操作机构的运行可靠性。高压断路器与其它电气设备相比，机械部分零部件较多，加之这些部件动作频繁，因此高压断路器的机械部件故障率较高。中国电力科学研究院对全国6kV及以上高压断路器故障原因的统计分析结果表明，在高压断路器拒动、误动故障中，由操作机构的机械故障所导致的故障比例高达41.63％；国际大电网会议（CIGRE）调查了1988年后运行的高压断路器故障状况，调查涉及22个国家132家电力公司的70708台高压断路器，调查结果表明高压断路器各种故障中操作机构机械故障占43.5％，列在首位。所以，高压断路器操作机构的安全可靠运行是保证高压断路器可靠运行的重要因素。对高压断路器操作机构实施状态评估，掌握其运行状态，及早安排检修计划，这样既可避免不必要的检修，又可防止其轻微故障最终导致的事故，从而提高电力系统的经济性、可靠性和安全性；

高压断路器操作机构各种特性曲线信号的采集，其中线圈电流波形采集可以在线进行，其传感器精度高，不影响机构正常运行。且线圈电流波形中包含电磁系统及本体传动机构的部分信息，能对机构的电磁系统及本体部分状态进行准确评估。为此，研究一种基于分合闸线圈电流波形的高压断路器操作机构状态评估方法，能便捷、快速而又精准地判断高压断路器操作机构的运行状态，及时掌握高压断路器操作机构的工作状态，避免不必要的检修，为运行调度和检修人员提供准确的高压断路器实时运行状况具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于分合闸线圈电流波形的高压断路器操作机构状态评估方法；

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于分合闸线圈电流波形的高压断路器操作机构状态评估方法，包括如下步骤：

（1）利用五点三次平滑滤波法去除线圈电流数据中的干扰信号

典型的含干扰信号模型如式1所示，可以通过使用适当的数学方法来去除干扰信号e(i)；

（1）

式中，i=0，…，n-1，Y(i)为含有干扰的信号，为去除干扰后的信号；

五点三次平滑滤波法是利用最小二乘法原理对离散数据进行三次最小二乘多项式平滑的方法，可以将测试信号的干扰部分剔除，并提取测试信号的有用信号。其基本原理为：

设2n+1个间距为h的等间距节点x_-n，x_-n+1…，x_-1，x₀，x₁，…，x_n-1，x_n。通过取整变换t=(x-x₀)/h，则原节点变为t_-n=-n，t_-n+1=-n+1，…，t_n=n，其中节点所对应的数据为Y_-n，Y_-n+1，…，Y_-1，Y₀，Y₁，…，Y_n-1，Y_n，利用m次多项式Y(t)来拟合试验数据，有：

（2）

根据最小二乘法确定方程（2）中的待定系数，可得：

（3）