一種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統及方法技術方案

本發明專利技術涉及一種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統及方法，其主要技術特點是：該診斷系統由觸頭動態電阻測量裝置和觸頭狀態診斷裝置連接構成；該方法包括：觸頭動態電阻測量裝置得到斷路器觸頭分閘過程的動態電阻-行程曲線；觸頭狀態診斷裝置計算分閘過程的動態電阻-行程曲線與初始曲線的相關系數以及弧觸頭接觸部分面積；觸頭狀態診斷裝置將曲線的相關系數及弧觸頭接觸部分面積與標準值進行比較判斷，得出觸頭狀態的診斷結果。本發明專利技術將動態電阻曲線的相關系數與弧觸頭接觸部分面積作為特征量，并與標準值作比較，即可得出觸頭狀態，方便對滅弧室內部情況進行有效診斷,具有診斷準確度高、檢測速度快、方便快捷、不需拆卸滅弧室等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高壓斷路器故障檢測
，尤其是。
技術介紹
高壓斷路器是電網中重要的保護與控制設備，其可靠性直接影響到整個電力系統的安全穩定運行。斷路器每次開斷故障電流后，電弧會對觸頭產生一定程度的燒蝕，當觸頭燒蝕到一定程度之后可能導致高壓斷路器開斷與絕緣能力的下降，為電網安全埋下隱患。目前，對斷路器觸頭狀態評價的試驗項目主要是測量主回路電阻，即靜態接觸電阻，然而，由于高壓斷路器滅弧室的密封結構，一般方法很難對觸頭狀態進行有效評估，而且其觸頭系統由主觸頭與弧觸頭并聯而成，主回路電阻測量只能反映主觸頭的狀態，而無法體現弧觸頭的接觸情況，該測量方式難以保證觸頭狀態評價的準確性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、準確可靠且使用方便的高壓斷路器觸頭狀態診斷系統及方法。本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:—種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統，由觸頭動態電阻測量裝置和觸頭狀態診斷裝置連接構成;所述觸頭動態電阻測量裝置由動態電阻測試儀、大容量蓄電池、速度傳感器和電流傳感器及高壓斷路器觸頭連接構成，動態電阻測量裝置測得的動態電阻-行程曲線被送入到狀態診斷裝置內；所述觸頭狀態診斷裝置由人機交互界面、數據學習模塊、診斷參數計算模塊及故障診斷過程模塊構成，人機交互界面分別與數據學習模塊及故障診斷過程模塊相連接，數據學習模塊及故障診斷過程模塊與診斷參數計算模塊相連接;所述觸頭狀態診斷裝置根據動態電阻-行程曲線與未燒蝕狀態曲線數據計算得到曲線之間的相關系數從而對觸頭狀態進行診斷，并計算動態電阻曲線中弧觸頭接觸部分面積對觸頭狀態進行診斷。進一步，所述數據學習模塊由數據讀取模塊、數據保存模塊、標準設定模塊依次連接構成，所述診斷參數計算模塊包括曲線相關系數計算程序和電阻-行程積分面積計算程序，所述故障診斷過程模塊包括推理模塊及其輸出的診斷參數模塊、診斷預警模塊及維修方案模塊。—種高壓斷路器觸頭狀態診斷方法，其特征在于包括以下步驟:步驟1、觸頭動態電阻測量裝置得到斷路器觸頭分閘過程的動態電阻-行程曲線，并將其導入至觸頭狀態診斷裝置內；步驟2、觸頭狀態診斷裝置內置的曲線相關系數計算程序根據動態電阻-行程曲線計算分閘過程的動態電阻-行程曲線與初始曲線的相關系數P;觸頭狀態診斷裝置內置的電阻-行程積分面積計算程序對弧觸頭接觸部分面積匕*!^進行計算；步驟3、觸頭狀態診斷裝置內置的故障診斷過程模塊將曲線的相關系數P及弧觸頭接觸部分面積Ra*La與標準值進行比較判斷，得出觸頭狀態的診斷結果并將結果通過人機交互界面進行輸出。 進一步，所述步驟3判斷的原則為:如果弧觸頭接觸部分面積Ra*La〈6mΩ *mm則觸頭狀態正常，如果6m Ω *mm〈Ra*La〈10m Ω *mm，則觸頭狀態一般，如果 1m Ω *mm<Ra*La<14m Ω *mm，則觸頭狀態異常，如果Ra*La> 14m Ω *mm，則觸頭狀態嚴重；同時，規定相關系數P>0.9，則觸頭狀態正常，如果0.8<p<0.9，則觸頭狀態一般，如果0.6<p<0.8，則觸頭狀態異常，如果P〈0.6，則觸頭狀態嚴重。本專利技術的優點和積極效果是:1、本專利技術通過觸頭動態電阻測量裝置測量得到動態電阻曲線數據并由觸頭狀態診斷裝置與未燒蝕狀態曲線數據進行對比，得到曲線之間的相關系數從而對觸頭狀態進行診斷，同時通過計算動態電阻曲線中弧觸頭接觸部分的面積對觸頭狀態進行診斷，即可得出觸頭狀態，方便對滅弧室內部情況進行有效診斷，為評價斷路器觸頭狀態和制定檢修策略提供了重要的參考依據，具有診斷準確度高、檢測速度快、方便快捷、不需拆卸滅弧室等優點。2、本專利技術使用方便，可避免按時檢修對滅弧室不必要的拆解，節約大量的人力、物力、財力，并減少系統不必要的停電檢修，提高系統的可靠性。【附圖說明】圖1為本專利技術的觸頭狀態診斷裝置框圖；圖2為典型分閘過程的動態電阻-行程曲線示意圖。【具體實施方式】以下結合附圖對本專利技術實施例做進一步詳述:一種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統，由觸頭動態電阻測量裝置和觸頭狀態診斷裝置連接構成。所述觸頭動態電阻測量裝置由動態電阻測試儀、大容量蓄電池、速度傳感器和電流傳感器及高壓斷路器觸頭連接構成，所述大容量蓄電池為高壓斷路器提供直流試驗電流，所述速度傳感器用來獲取高壓斷路器觸頭速度信號，所述電流傳感器用于獲取回路電流信號，所述動態電阻測試儀用于控制高壓斷路器進行合分閘動作，收集速度、電流與電壓信號并將三者結合進行計算分析得到分閘過程的動態電阻-行程曲線，如圖2所示。動態電阻測量裝置測得的動態電阻-行程曲線被送入到狀態診斷裝置內，由狀態診斷裝置根據動態電阻-行程曲線與未燒蝕狀態曲線數據進行對比，得到曲線之間的相關系數從而對觸頭狀態進行診斷，還可以通過計算動態電阻曲線中弧觸頭接觸部分的面積對觸頭狀態進行診斷。所述觸頭狀態診斷裝置由人機交互界面、數據學習模塊、診斷參數計算模塊及故障診斷過程模塊構成，人機交互界面分別與數據學習模塊及故障診斷過程模塊相連接，數據學習模塊及故障診斷過程模塊與診斷參數計算模塊相連接。所述數據學習模塊由數據讀取模塊、數據保存模塊、標準設定模塊依次連接構成，所述診斷參數計算模塊包括曲線相關系數計算程序和電阻-行程積分面積計算程序，所述故障診斷過程模塊包括推理模塊及其輸出的診斷參數模塊、診斷預警模塊及維修方案模塊。一種高壓斷路器觸頭狀態診斷方法包括以下步驟:首先，通過觸頭動態電阻測量裝置得到斷路器觸頭分閘過程的動態電阻-行程曲線，曲線可分為主觸頭部分與弧觸頭部分。然后，將分閘過程的動態電阻-行程曲線導入觸頭狀態診斷裝置內，觸頭狀態診斷裝置內置的曲線相關系數計算程序根據動態電阻-行程曲線計算分閘過程的動態電阻-行程曲線與初始曲線的相關系數P;觸頭狀態診斷裝置內置的電阻-行程積分面積計算程序對弧觸頭接觸部分面積Ra*La進行計算。最后，故障診斷過程模塊將曲線的相關系數P及弧觸頭接觸部分面積1^*1^與標準值進行推理判斷，得出觸頭狀態的診斷結果并將結果通過人機交互界面進行輸出。本專利技術將動態電阻曲線的相關系數與弧觸頭接觸部分面積作為特征量，并與標準值作比較，規定弧觸頭接觸部分面積Ra*La〈6m Ω *mm則觸頭狀態正常，6m Ω *mm〈Ra*La〈10m Ω *mm則觸頭狀態一般，1mΩ *mm〈Ra*La〈14m Ω *mm則觸頭狀態異常，Ra*La>14m Ω *mm則觸頭狀態嚴重；同時，規定P>0.9則觸頭狀態正常，0.8<p<0.9則觸頭狀態一般，0.6<p<0.8則觸頭狀態異常，p〈0.6則觸頭狀態嚴重。需要強調的是，本專利技術所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本專利技術包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本專利技術的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本專利技術保護的范圍。【主權項】1.一種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統，其特征在于:由觸頭動態電阻測量裝置和觸頭狀態診斷裝置連接構成;所述觸頭動態電阻測量裝置由動態電阻測試儀、大容量蓄電池、速度傳感器和電流傳感器及高壓斷路器觸頭連接構成，動態電阻測量裝置測得的動態電阻-行程曲線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓斷路器觸頭狀態診斷系統，其特征在于：由觸頭動態電阻測量裝置和觸頭狀態診斷裝置連接構成；所述觸頭動態電阻測量裝置由動態電阻測試儀、大容量蓄電池、速度傳感器和電流傳感器及高壓斷路器觸頭連接構成，動態電阻測量裝置測得的動態電阻?行程曲線被送入到狀態診斷裝置內；所述觸頭狀態診斷裝置由人機交互界面、數據學習模塊、診斷參數計算模塊及故障診斷過程模塊構成，人機交互界面分別與數據學習模塊及故障診斷過程模塊相連接，數據學習模塊及故障診斷過程模塊與診斷參數計算模塊相連接；所述觸頭狀態診斷裝置根據動態電阻?行程曲線與未燒蝕狀態曲線數據計算得到曲線之間的相關系數從而對觸頭狀態進行診斷，并計算動態電阻曲線中弧觸頭接觸部分面積對觸頭狀態進行診斷。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李雪，賀欣，劉寶成，于香英，張弛，王曉靜，陳榮，
申請(專利權)人：天津市電力科技發展公司，
類型：發明
國別省市：天津;12