[发明专利]一种高压断路器电磁铁卡涩故障检测方法

说明书

本发明涉及一种高压断路器电磁铁卡涩故障检测方法，可以仅需要输入高压断路器正常运行的震动数据，依据高压断路器运行时的震动数据与正常运行数据的差异来确定高压断路器电磁铁是否存在卡涩故障。在高压断路器运行的过程中，正常运行的数据易于收集，而故障数据多种多样难于全面收集；本发明一方面仅需要输入正常运行的震动数据，数据收集较为容易；另一方面，依据的是电磁铁的震动特性而不是算法对历史数据的总结，规避了决策模型与人工构造故障数据集的拟合，提高了检测的准确率和稳定性。

技术领域

本发明涉及一种高压断路器电磁铁卡涩故障检测方法，属于电力系统中高压断路器故障检测技术领域。

背景技术

高压断路器是电力系统中的重要电力设备，起着对电网的控制和保护作用。它是依靠机械部件的正确动作来完成其功能的。分合闸电磁铁是高压断路器的重要部件，在实际运行过程中该部件可能会发生弯曲变形、沾染脏污、锈蚀等问题，进而引起电磁铁卡涩。较为严重的电磁铁卡涩可能导致高压断路器开关拒动、误动问题，进而严重威胁电网安全，因此自动化的检测高压断路器电磁铁卡涩对于电网安全具有十分重要的意义。

目前的技术采用的普遍的流程是，收集高压断路器的震动正常运行、电磁铁卡涩信号数据构成训练数据集，利用傅里叶变换、小波变换抽取信号的频率、时域信息，进而利用神经网、支持向量机等算法进行学习，获得决策模型来预测电磁铁卡涩故障。这一流程的问题是，引起电磁铁卡涩故障多种多样，一个训练数据不可能涵盖所有故障类型；同时很多单位构造的训练数据集来自于实验室模拟构造的故障，与现实的故障有一定差距；利用算法学习不够全面的数据集，可能会引起决策模型与特殊的数据模式拟合，进而导致漏检和误报的发生；以上的问题导致现有的高压断路器电磁铁卡涩故障自动检测方法不够可靠，电力运行企业经常需要投入大量的人力和资源对高压断路器的电磁铁进行反复检测。

因此需要构造一种方法，从电磁铁卡涩本身的故障震动特性出发，而不是依赖于特定的故障数据集对电磁铁卡涩故障进行检测，提高检测的成功率，提高电网运行的安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高压断路器电磁铁卡涩故障检测方法，通过该方法可以仅需要输入高压断路器正常运行的震动数据，依据高压断路器运行时的震动数据与正常运行数据的差异来确定高压断路器电磁铁是否存在卡涩故障。

本发明公开一种高压断路器电磁铁卡涩故障检测方法，包括以下步骤：

S1.在高压断路器上安装震动检测器，在高压断路器正常运行的时候收集高压断路器进行打开和关闭动作时的数据，构造高压断路器打开动作数据集OpenSet和高压断路器关闭动作数据集CloseSet；

S1还包括S101~S103：

S101，在高压断路器上安装震动检测器，在高压断路器正常运行的时候收集高压断路器进行打开和关闭动作时的震动数据；震动检测器的采集频率为1000Hz；

S102，构造高压断路器打开动作数据集OpenSet；

OpenSet是一个由N个样本构成的数据集OpenSet={O₁, O₂,…O_N}，N至少大于50；

对于OpenSet中的任意一个样本O_i={VD_open, K_open}；

其中， VD_open是高压断路器执行动作时1至1000毫秒的震动数据，其结构为一个1000个元素的数组，数组的每个元素对应从震动检测器上获取的震动幅值； K_open是该样本的震动特征值，其结构为一个10元素的数组，在构造的时候该数组所有元素为0；

S103，构造高压断路器关闭动作数据集 CloseSet；