[发明专利]断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统

说明书

本发明公开了一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，包括：传感器组件、断路器机械状态感知装置、显示器和三路隔离电源；断路器机械状态感知装置分别与传感器组件、显示器和三路隔离电源连接；传感器组件采集断路器不同故障状态下的分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号；断路器机械状态感知装置提取并分析分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号的特征参量，并运用支持向量机对故障进行分类判断；显示器用于显示故障诊断结果。本发明能够获取多种故障状态下的特征参量，丰富并完善了特征参量的样本数据，能够对合闸线圈状态进行量化，提高诊断准确性。

技术领域

本发明涉及断路器故障诊断技术领域，更具体的说是涉及一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统。

背景技术

高压断路器是电力系统中最重要的电力设备之一，既起着带电切合正常负荷电流的控制作用，也起着在规定的时间内承载、开断和关合异常电流的保护作用，其可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。在电网实际运行的过程当中，断路器分合闸线圈的常见故障有电源电压跌落、供电回路接触不良、铁心卡涩等，这几种故障都会导致成动铁心启动延迟，运动速度过慢，进而引起断路器的拒动。上述故障如不及时检出，则有可能引发大火等事故。

目前，变电站对高压断路器分合闸线圈的检修主要是定期检修，但对高压断路器定期检修制度的盲目性大且需要拆卸，常常在拆卸和安装过程中会带来新的问题。在对分合闸线圈故障诊断时主要采用两种方法：一是从分合闸线圈电流波形中找出特征值，通过特征值来判别线圈的工作状态；二是建立机械行程曲线和分合闸线圈电流曲线的包络线，在包络线内认为正常，否则即为故障。

对于特征值法，其故障判别原理是特征值在时间浮动和幅值浮动上均不会超过一定的界限。当特征值在时间或幅值差异较大时，则认为该动作存在故障。但是，其是通过对物理过程进行解析来获得特征值，解析过程往往需要具备专业知识的人力投入，所提取的特征值也不一定能实现正常与故障的最优区分，具有一定的局限性。

对于包络线法，从分闸时触头分离时刻或合闸时触头接触时刻到触头行程终止时刻，以触头行程曲线上浮及下调5％作为标准包络线，实际曲线超出包络线范围即认为发生故障。该标准是针对触头行程曲线的，并不是针对分合闸线圈电流曲线。虽然包络线法简单易行，但是没有考虑线圈型号的差异性，只是根据经验确定曲线的浮动范围。

因此，如何提供一种集现场检测、分析判断和状态评价于一体，可实时监测设备，且智能化程度高、适用性广的断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，能够获取多种故障状态下的特征参量，丰富并完善了特征参量的样本数据，能够对合闸线圈状态进行量化，提高诊断准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种断路器分合闸线圈状态在线监测及智能评估系统，包括：传感器组件、断路器机械状态感知装置、显示器和三路隔离电源；所述断路器机械状态感知装置具有显示器接口、电源接口和传感器接口；

所述传感器组件的信号输入端分别与断路器分合闸线圈电流采集试验平台的相关检测节点电性连接，信号输出端分别与各个所述传感器接口一一对应电性连接；所述显示器与所述显示器接口电性连接；所述三路隔离电源与所述电源接口电性连接；

所述传感器组件用于采集所述断路器分合闸线圈电流采集试验平台在模拟断路器不同故障状态下的分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号；

所述断路器机械状态感知装置用于提取分合闸线圈电流信号、触头行程信号和振动信号的特征参量，分析各个故障状态下的特征参量与正常状态下的特征参量之间的相对变化及变化原因，并运用支持向量机对故障进行分类判断；

所述显示器用于显示所述断路器机械状态感知装置对当前故障的分类判断结果。