[发明专利]一种母线接头高阻连接故障诊断方法

说明书

本发明公开一种输变电系统中母线接头高阻连接故障诊断方法，采集母线各支线上每个母线接头表面温度和环境温度，聚类分析得到异常节点和正常工作节点；将母线接头平均接触电阻，各支线上正常工作节点平均表面温度和平均环境温度作为训练好的最小二乘支持向量机模型Ⅰ的输入，输出各支线上的母线接头工作电流；将每个异常节点的母线接头表面温度、环境温度、此异常节点的工作电流输入训练好的最小二乘支持向量机模型Ⅱ中，输出此异常节点的接触电阻；将每个异常节点的接触电阻与接触电阻阈值进行比较，如果超过接触电阻阈值，则该异常节点为故障节点，实现在无电流参数情况下对母线接头进行故障诊断，解决单独测量温度信号无法提前预警的问题。

技术领域

本发明涉及电气设备故障诊断领域，特别是针对输变电系统中母线接头的高阻连接故障诊断。

背景技术

母线接头作为输变电系统的关键设备之一，高阻连接故障是母线接头主要故障之一，大部分是由于长期温升过高发热，导致绝缘材料老化、接触电阻变大而引起火灾事故。母线接头处的温升主要是由电流热效应产生的，所以故障情况下接触电阻的增大是母线接头出现异常温升最主要的原因。

中国发明专利申请号为201210289448.0的文献公开的一种气体绝缘开关设备母线接头过热故障诊断方法和系统、以及中国发明专利申请号为201210289036.7的文献公开的气体绝缘开关设备母线接头过热故障检测与判别方法等，只对母线接头温度进行测量做出诊断和报警，只有在温度达到超温限才会作出反应，无法提前预警，故障判断存在滞后性。由于母线接头内温升主要是由接触电阻在电流的热效应下产生的，所以监测接触电阻的变化可以在温度超限前检测到故障。但是对接触电阻的监测很难在不改变母线原有结构的情况下实现，所以目前大多是基于母线接头的温度信号和电流信号对母线接头运行状态进行监测和故障诊断，例如中国发明专利申请号为201810488399.0的文献公开的一种母线槽远程智能监控系统，需要对母线接头的电流信号进行采集，但是电流信号的采集同样比较困难，封闭的母线接头结构无法安装电流互感器，而电流信号的无接触测量在多节点监测情况下成本较高，实用性差。随着传感器网络规模的增大，大量实时到达的数据在处理和诊断过程中给系统的运算资源带来了极大的挑战，许多正常工作的节点占用着计算资源，造成了不必要的浪费。

发明内容

本发明的目的在于解决现有母线接头故障诊断存在的问题，提供一种优化的母线接头高阻连接故障诊断方法，实时准确地提前预警故障。

为实现上述诊断方法的目的，本发明采用的技术方案是按以下步骤：

步骤A：采集母线各支线上每个母线接头表面温度和环境温度，对所有母线接头表面温度和环境温度数据进行聚类分析，得到异常节点和正常工作节点；

步骤B：计算出母线接头平均接触电阻分别求取各支线上正常工作节点的平均表面温度和平均环境温度

步骤C：将所述的母线接头平均接触电阻各支线上正常工作节点的平均表面温度和平均环境温度作为训练好的最小二乘支持向量机模型Ⅰ的输入，最小二乘支持向量机模型Ⅰ输出各支线上的母线接头工作电流I₂、I₄…I_2K、I_2K+1，K是支线数量；

步骤D：根据各支线上的母线接头工作电流I₂、I₄…I_2K、I_2K+1计算出总线上的母线接头工作电流I₁、I₃…I_2K-1，I₁为总线初始电流；

步骤E：将每个异常节点的母线接头表面温度、环境温度、此异常节点的工作电流输入训练好的最小二乘支持向量机模型Ⅱ中，最小二乘支持向量机模型Ⅱ输出此异常节点的接触电阻；

步骤F：将每个异常节点的接触电阻与接触电阻阈值进行比较，如果超过接触电阻阈值，则该异常节点为故障节点。