[发明专利]低压断路器故障预警检测方法

说明书

本发明提供了一种低压断路器故障预警检测方法，通过对低压断路器分合闸线圈电流波形进行收集分析，通过小波变换的方法对波形进行分解重构，去除其噪声信号，提取出电流时间特征值，然后经过分析计算出断路器的分合闸时间，同时建立模糊算法数学模型，将分合闸时间代入到建立的隶属函数中，通过比较得到低压断路器的健康状态，为断路器状态检修提供可靠依据。

技术领域

本发明涉及仪表检测技术领域，特别是涉及一种低压断路器故障预警检测方法。

背景技术

低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称断路器。它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的元器件，广泛应用于低压配电系统各级馈出线、各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护，尤其是智能型低压万能式断路器因其卓越的性能在低压配电网络中得到了大量的应用。

传统的智能型低压万能式断路器可以对收集的数据进行显示、报警，但是低压断路器在工作运行中受到外界干扰的影响会很大，现如今主要通过“事后维修”和“定期维修”的方式对其进行运维。但是低压断路器的运行状态直接关系着电网安全运行及用户用电的可靠性，这种离线型、周期性的运维方式时效性差、安全性差，无法切实提高电力设备的可靠性。因此，需要通过对低压断路器的各种特性参数进行实时监测和诊断，实现低压断路器的“状态检修”，才能大幅度提高其监测水平，保证断路器的高可靠运行。

现有的低压断路器监测方法是监控其内部的电流、电压等重要的特征信号。但是当低压断路器出现故障或者发生动作时，采集到的特征信号会收到一定干扰，从而不准确的特征信号易导致系统作出错误的故障类型的判断。

发明内容

本发明提供了一种低压断路器故障预警检测方法，通过对采集信号进行可靠地处理和判断，从而实现对低压断路器运行状态的准确监测。该低压断路器故障预警检测方法包括以下步骤：

步骤S01，采集所述低压断路器在分合闸过程中所述低压断路器的分合闸线圈的电流，获取分合闸线圈电流信号；步骤S02，从所述分合闸线圈电流信号中提取一个周期内的电流波形信号为电流波形采样信号，将所述电流波形采样信号进行至少五级的小波分解获取小波分解后的波形细节段和所述电流波形采样信号的近似信号；步骤S03，观察所述近似信号，找出所述近似信号中的电流极值点并获取所述极值点信号所对应的时间特征值；步骤S04，将所述步骤S03中得到的所述电流极值点和所述时间特征值进行两次或两次以上的实验收集，利用所述两次或两次以上的实验收集到的所述时间特征值进行计算，获取所述低压断路器的分合闸时间；步骤S10,根据所述分合闸时间，得到所述低压断路器的健康状态。

具体的，所述步骤S10包括如下步骤：

步骤S05，采用模糊算法建立所述低压断路器的健康状态的评价集V＝{V1，V2，V3，V4}，对应所述低压断路器的四个状态评价等级——V1：健康，V2：良好，V3：一般，V4：注意；所述状态评价等级作为评判标准用于判断所述低压断路器的健康状态，并且设置所述状态评价等级相应的隶属函数；步骤S06，将所述步骤S04计算获取的所述分合闸时间代入步骤S05中建立的所述隶属函数当中，得到所述分合闸时间对应于所述评价集V的模糊关系矩阵，其中V中数值的取值为0～1的范围；步骤S07，建立模糊判断矩阵，所述模糊判断矩阵用于表征各个所述状态评价等级对应V值的权重分配；步骤S08，将所述模糊关系矩阵与所述模糊判断矩阵相结合，根据每个所述状态评价等级对应的比例大小，预测出所述低压断路器的运行健康状态；步骤S09，存储并输出将步骤S08中得到的所述低压断路器的运行健康状态。

优选的，所述步骤S01中获取所述分合闸线圈电流信号的方法包括：将所述合闸线圈所在控制回路的控制线穿过磁补偿式霍尔电流传感器的中心，采用所述磁补偿式霍尔电流传感器作为采集设备检测所述控制回路的电流。