一种高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法与流程

技术特征：
1.一种高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：包括如下步骤：s1：将多路电流信号变送器(1)设置为巡检模式，使用高压断路器(5)机械特性带电检测及状态识别装置，按多路电流信号变送器(1)接口，将被测高压断路器(5)分合闸时驱动电压、线圈电流信号线接到多路电流信号变送器(1)相应的输入接线端子上，将外置储能电机电流传感器(21)、控制回路的外置电流互感器输出电流传感器(22)和振动变送器(3)安装到被测设备上并将信号线接到多路电流信号变送器(1)的相应接线端子组上，所述多路电流信号变送器(1)包括内置的电流传感器和电压传感器，启动多路电流信号变送器(1)和振动变送器(3)开始使用外置电流互感器输出电流传感器(22)进行线圈电参数监听，将多路电流信号变送器(1)设置为在线模式，启动多路电流信号变送器(1)和振动变送器(3)开始使用内置的电流传感器和电压传感器进行线圈电参数监听；s2：对被测高压断路器(5)进行分、合闸操作，多路电流信号变送器(1)自动完成高压断路器(5)分、合闸过程记录，包括高压断路器驱动电压、分合闸线圈电流、振动信号，生成高压断路器(5)分合闸过程监测记录文件，并储存在多路电流信号变送器(1)和振动变送器(3)中；s3：打开监测终端(4)中的监测诊断软件(6)，搜索多路电流信号变送器(1)，与多路电流信号变送器(1)建立连接，下载被测高压断路器分合闸过程记录文件到监测终端(4)中；s4：通过监测诊断软件(6)提供的导航树，或在高压断路器(5)搜索栏中输入被测高压断路器(5)检索信息，找到被测高压断路器(5)，浏览断路器分合闸记录，看是否存在异常记录；s5：针对有异常现象的记录，启动智能识别，监测诊断软件(6)开始高压断路器机械特性状态识别流程，将被测高压断路器最新的分合闸记录，包括高压断路器分合闸时驱动电压、线圈电流、振动信号波形按照高压断路器(5)分合闸四阶段的波形记录与该高压断路器(5)正常情况下的时域波形、频率信息进行比对，生成高压断路器(5)机械特性状态监测识别报告(62)。2.一种高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述外置电流互感器输出电流传感器(22)包括外置电流互感器a相电流传感器(23)、外置电流互感器b相电流传感器(24)、外置电流互感器c相电流传感器(25)。3.根据权利要求2所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述外置储能电机电流传感器(21)与外置电流互感器输出电流传感器(22)都使用4-20ma输出传感器。4.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述振动变送器(3)使用三轴加速度振动传感器，所述s5中的高压断路器机械特性状态识别流程包括如下步骤：s5.1数据清洗、标注:监测诊断软件(6)首先接收人工操作，通过三轴振动信号的复合得到不受部署位置和方式影响的振动信号，通过振动复合信号的快速傅里叶变换得到振动信号的中心频率；对监测数据记录包括电信号和振动信号进行状态甄别和标注；清除明显错误或对大数据运行产生不良影响的数据；形成高压断路状态识别需要用到的包括断路器驱动电压(503)最小值及达成时间，线圈电流四阶段电流变化终值及达成时间、储能启动电流(211)及达成时间，振动幅值及中心频率的多维运行信息；
三轴加速度振动信号复合计算公式：傅里叶变换：傅里叶变换：s5.2数据分类：对机械特性监测数据库及文件服务器(61)中的多维高压断路器运行状态信息，按高压断路器类型、生产厂商、批次和状态进行分类处理；s5.3特征量提取：对多维高压断路器运行状态记录分别按高压断路器类型、生产厂家、批次和状态对高压断路器运行状态记录求平均值，作为状态识别基准值；根据记录状态，获取多维状态参量正常状态下的集中度特征和异常状态下的分布特性；s5.4状态识别与风险预估：根据高压断路器多维状态参量基准值，即时或定期求取被监测高压断路器多维状态信息的方差，根据当前方差对比，识别出当前高压断路器的状态或故障类型，并根据方差变化趋势对高压断路器的存在的风险进行预估，形成监测识别报告62进行状态评价与风险预估；5.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述多路电流变送器(1)启动对各参数的连续高速同步采集以及振动变送器(3)启动对断路器振动信号(301)的连续采集，ad采样率不低于3khz，采集时间不少于150ms。6.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述监测终端(4)通过wifi与多路电流信号变送器(1)及振动变送器(3)连接并从中分别下载电信号监测记录(11)及振动监测记录(31)。7.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述监测终端(4)通过rs-485与多路电流信号变送器(1)连接并从中下载电信号监测记录(11)或通过多路电流信号变送器(1)下载振动变送器(3)中的振动监测记录(31)。8.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述振动变送器(3)与多路电流信号变送器(1)之间通过同步触发信号输出(14)连接，只有接收到多路电流信号变送器(1)的同步信号后，所述振动变送器(3)方开始对高压断路器(5)操作时的断路器振动信号(301)进行采集。9.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述监测诊断软件(6)对高压断路器(5)的故障诊断同时依赖于分闸线圈电流(501)或合闸
线圈电流(502)与及断路器振动信号(301)相互依存的波形关系，只有两者均存在同步变化特征时，才能确认高压断路器(5)故障信息存在的真实性，两者无法相互印证的单一的变化特征不能作为高压断路器故障存在和甄别的依据。10.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，其特征在于：所述监测诊断软件(6)对高压断路器(5)的故障诊断及对高压断路器(5)出现的机械特性及故障预测不仅依赖于单次高压断路器(5)操作的波形记录，还要参考历次高压断路器(5)操作的波形记录进行的趋势分析和研究。

技术总结
本发明公开了一种高压断路器机械特性带电监测及状态识别方法，通过将高压断路器机械特性电测法与高压断路器分合闸振动检测相结合并利用高压断路器带电检测积累各类高压断路器的运维数据，通过大数据分析方法提供了一套新的高压断路器运行状态在线监测与故障甄别技术，解决了传统带电监测方法复杂的问题，达到了减少流程简化操作、统一在线及巡检模式监测识别的有益效果。监测识别的有益效果。监测识别的有益效果。


技术研发人员：石金波 汤向华 施雄杰 侯丽刚 陆骢 许周宁 江辉 王悦 唐天笑 沈凌男 季铭言 陈政宇
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南通市海门区供电分公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/11