[发明专利]一种10kV断路器弹跳监测方法

权利要求书

1.一种10kV断路器弹跳监测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：信号采集模块测量得到断路器主轴角位移及断路器三相主回路电流信号；

步骤2：信号调理模块(3)对步骤1得到的断路器主轴角位移及断路器三相主回路电流信号进行滤波、放大处理，处理后的信号经AD采样传输到处理器(4)；

步骤3：处理器(4)运行分/合闸采样程序，不断采集合闸过程中的断路器主轴角位移信号，采集过程中判断被采集信号是否超过设定的阈值，如果没有超过阈值，则处理器(4)进行连续采样，超过阈值时，如果连续3次超过阈值，将采集到的数据存储到EEPROM(5)；

步骤4：处理器(4)对采集到的断路器三相主回路电流信号及存储到EEPROM(5)的断路器主轴角位移进行小波去噪；

步骤5：根据小波去噪后的断路器主轴角位移计算得到触头直线位移L；

所述步骤5具体为：

连杆l₁的远离连杆l₂的一端与连杆l₃的中点的连线定义为连杆l₄，连杆l₁、连杆l₂、连杆l₃的左半部分与连杆l₄组成了四连杆，连杆l₄所在的直线设定为x轴，连杆l₁与连杆l₄的交点设定为原点，

四个连杆在x、y轴上的投影关系式为：

其中，L₁是连杆l₁的长度，L₂是连杆l₂的长度，L₃′是连杆l₃左半部分l₃′的长度，L₄是连杆l₄的长度，α_i为分闸时连杆l₁与连杆l₄的夹角，为分闸时连杆l₃与连杆l₄的夹角，δ为合闸时连杆l₂与连杆l₄的空间夹角；

将两式中消去δ，整理得：

式中：最后化解式得：

断路器分合闸过程中主轴转角为Δα＝α_i-α₀，即连杆l₁转角为Δα时，当连杆l₃的左边部分旋转角度为时，连杆l₃的右半部分的转角同样为此时对应的断路器的触头直线位移为L：

其中，L″₃为连杆l₃的右半部分的长度；

步骤6：计算断路器的弹跳时间；

步骤7：处理器(4)将断路器的弹跳时间上传至断路器状态监测IDE(6)进行断路器健康状态的监测、触头点寿命的预测。

2.根据权利要求1所述的一种10kV断路器弹跳监测方法，其特征在于，所述步骤6计算断路器的弹跳时间，通过判断分合闸过程断路器触头速度/加速度的变化来确定弹跳时间，具体为：根据步骤5得到精确的触头行程-时间位移曲线，断路器合闸操作时，当断路器接到合闸指令后，合闸线圈通电驱动储能结构释放能量，储能电机将电能转化为动触头的机械能，动触头开始运动，速度不断增大，加速度持续增加至最大，但是触头运动过程中会遇到各种摩擦或者阻力的影响，而且当动触头运动到离静触头一定位置时会产生电弧，电弧的电动力对动触头来说也是阻力，此时加速度会减小但是还与触头运动的方向一致，速度还在持续增大，当加速度由正变为负的时刻，速度达到最大，此时为断路器刚合时刻；然后通过换位点即主回路三相电流都出现时刻确定为断路器稳定合闸时刻，稳定合闸时刻减去刚合时刻为断路器弹跳时间。

3.根据权利要求1所述的一种10kV断路器弹跳监测方法，其特征在于，所述步骤6计算断路器的弹跳时间，具体为：判断主回路三相电流采样值大小，如果三相都大于某一门坎值则认为三相全合，即该时刻为断路器刚合时刻；然后通过换位点即主回路三相电流都出现时刻确定为断路器稳定合闸时刻，稳定合闸时刻减去刚合时刻为断路器弹跳时间。