本發(fā)明涉及斷路器在線監(jiān)測(cè)，特別涉及一種塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、電力技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感技術(shù)的日趨完善和應(yīng)用，極大地提升了電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，為了保障高壓斷路器設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免設(shè)備故障帶來(lái)?yè)p失，加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)成為必然選擇。

2、現(xiàn)有的斷路器的操作機(jī)構(gòu)在頻繁的分合閘動(dòng)作中，觸頭和其他運(yùn)動(dòng)部件之間會(huì)發(fā)生摩擦，導(dǎo)致磨損，磨損會(huì)逐漸積累，造成操作速度減慢或力度減弱，甚至可能引起觸頭接觸不良或粘連，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方法容易出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷，不能夠更加精準(zhǔn)地識(shí)別斷路器存在的問(wèn)題，容易出現(xiàn)過(guò)度維護(hù)或維護(hù)不足的情況，導(dǎo)致定期在線檢測(cè)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器的狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供一種塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)及方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提出一種塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷方法，包括：

3、獲取斷路器在線監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)信息獲取斷路器分合閘信息；

4、根據(jù)斷路器分合閘信息獲取斷路器分合閘時(shí)的動(dòng)態(tài)操作信息，其中，所述動(dòng)態(tài)操作信息包括分合閘操作速度值和分合閘操作力度值；

5、根據(jù)分合閘操作速度值和分合閘操作力度值獲取線圈電流變化值；

6、判斷線圈電流變化值是否處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間；

7、若線圈電流變化值不處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間，則判定斷路器操作機(jī)構(gòu)存在操作故障問(wèn)題；

8、若線圈電流變化值處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間，則獲取斷路器分合閘線圈信息對(duì)應(yīng)的多個(gè)斷路器分合閘操作時(shí)間值；

9、根據(jù)多個(gè)斷路器分合閘操作時(shí)間值建立分合閘操作時(shí)間表，其中，所述分合閘操作時(shí)間表包括分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間；

10、根據(jù)分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間獲取震動(dòng)評(píng)估值；

11、根據(jù)震動(dòng)評(píng)估值獲取運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值；

12、判斷運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值是否大于預(yù)設(shè)部件運(yùn)行評(píng)估值；

13、若大于，判定斷路器的部件存在機(jī)械磨損故障問(wèn)題；

14、若小于，判定斷路器的部件不存在機(jī)械磨損故障問(wèn)題。

15、作為優(yōu)選的，所述根據(jù)斷路器分合閘信息獲取斷路器分合閘時(shí)的動(dòng)態(tài)操作信息的步驟，包括：

16、根據(jù)斷路器分合閘信息獲取斷路器在合閘時(shí)的觸頭初始位置信息；

17、根據(jù)斷路器分合閘信息獲取斷路器分閘時(shí)的觸頭移動(dòng)完成位置信息；

18、根據(jù)觸頭初始位置信息和觸頭移動(dòng)完成位置信息獲取分合閘的觸頭移動(dòng)距離；

19、獲取觸頭初始位置信息到觸頭完成位置信息的分閘移動(dòng)時(shí)間；

20、獲取觸頭完成位置信息到觸頭初始位置信息的合閘移動(dòng)時(shí)間；

21、根據(jù)分閘移動(dòng)時(shí)間、合閘移動(dòng)時(shí)間和觸頭移動(dòng)距離獲取分合閘操作速度值；

22、獲取觸頭完成位置信息到觸頭初始位置信息的觸頭受到的壓力值；

23、將壓力值作為分合閘操作力度值。

24、作為優(yōu)選的，所述根據(jù)分合閘操作速度值和分合閘操作力度值獲取線圈電流變化值的步驟，包括：

25、獲取分閘前的初始線圈電流值；

26、根據(jù)分合閘操作速度值獲取線圈通電時(shí)間長(zhǎng)；

27、根據(jù)分合閘操作力度值獲取實(shí)時(shí)阻力值；

28、根據(jù)實(shí)時(shí)阻力值獲取預(yù)設(shè)阻力系數(shù)；

29、根據(jù)實(shí)時(shí)阻力值獲取實(shí)時(shí)線圈電流值；

30、根據(jù)實(shí)時(shí)線圈電流值獲取預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)；

31、根據(jù)初始線圈電流值、預(yù)設(shè)阻力系數(shù)、線圈通電時(shí)間長(zhǎng)、預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)和實(shí)時(shí)阻力值計(jì)算線圈電流變化值，其中，計(jì)算公式為：

32、；

33、其中，表示線圈電流變化值，表示初始線圈電流值，表示預(yù)設(shè)阻力系數(shù)，表示實(shí)時(shí)阻力值，表示預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)，表示實(shí)時(shí)線圈電流值，表示線圈通電時(shí)間長(zhǎng)。

34、作為優(yōu)選的，所述根據(jù)多個(gè)斷路器分合閘操作時(shí)間值建立分合閘操作時(shí)間表的步驟，包括：

35、獲取線圈電流開(kāi)始上升時(shí)的斷路器分合閘操作時(shí)間值，并將其作為分閘操作開(kāi)始時(shí)間；

36、獲取線圈電流停止上升的斷路器分合閘操作時(shí)間值，并將其作為分閘操作結(jié)束時(shí)間；

37、獲取線圈電流開(kāi)始下降的斷路器分合閘操作時(shí)間值，并將其作為合閘開(kāi)始時(shí)間；

38、獲取線圈電流下降停止的斷路器分合閘操作時(shí)間值，并將其作為合閘結(jié)束時(shí)間；

39、建立關(guān)于分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間的分合閘操作時(shí)間表。

40、作為優(yōu)選的，所述根據(jù)分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間獲取震動(dòng)評(píng)估值的步驟，包括：

41、獲取斷路器在分閘操作開(kāi)始時(shí)間的第一震動(dòng)持續(xù)時(shí)間；

42、獲取斷路器在第一震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的第一模最大值和第一模極大值；

43、根據(jù)第一震動(dòng)持續(xù)時(shí)間、第一模最大值和第一模極大值獲取第一震動(dòng)比值，其中計(jì)算公式為：

44、；

45、其中，表示第一震動(dòng)比值，表示第一模最大值，表示第一模極大值，表示第一震動(dòng)持續(xù)時(shí)間；

46、獲取斷路器在分閘操作結(jié)束時(shí)間的第二震動(dòng)持續(xù)時(shí)間；

47、獲取斷路器在第二震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的第二模最大值和第二模極大值；

48、根據(jù)第二震動(dòng)持續(xù)時(shí)間、第二模最大值和第二模極大值獲取第二震動(dòng)比值；

49、獲取斷路器在合閘開(kāi)始時(shí)間的第三震動(dòng)持續(xù)時(shí)間；

50、獲取斷路器在第三震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的第三模最大值和第三模極大值；

51、根據(jù)第三震動(dòng)持續(xù)時(shí)間、第三模最大值和第三模極大值獲取第三震動(dòng)比值；

52、獲取斷路器在合閘結(jié)束時(shí)間的第四震動(dòng)持續(xù)時(shí)間；

53、獲取斷路器在第四震動(dòng)持續(xù)時(shí)間的第四模最大值和第四模極大值；

54、根據(jù)第四震動(dòng)持續(xù)時(shí)間、第四模最大值和第四模極大值獲取第四震動(dòng)比值；

55、根據(jù)第一震動(dòng)比值、第二震動(dòng)比值、第三震動(dòng)比值和第四震動(dòng)比值計(jì)算平均比值，并將平均比值作為震動(dòng)評(píng)估值。

56、作為優(yōu)選的，所述根據(jù)震動(dòng)評(píng)估值獲取運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值的步驟，包括：

57、根據(jù)所述震動(dòng)評(píng)估值獲取第一權(quán)重；

58、獲取斷路器在分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間獲取震動(dòng)評(píng)估值的最大震動(dòng)比值；

59、根據(jù)所述最大震動(dòng)比值獲取第二權(quán)重；

60、根據(jù)所述震動(dòng)評(píng)估值、第一權(quán)重、第二權(quán)重和最大震動(dòng)比值計(jì)算運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值，其中，計(jì)算公式為：

61、；

62、其中，表示震動(dòng)評(píng)估值，表示第一權(quán)重，表示震動(dòng)評(píng)估值，表示第二權(quán)重，表示最大震動(dòng)比值。

63、本技術(shù)還提供一種塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，包括：

64、第一獲取模塊，用于獲取斷路器在線監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)信息獲取斷路器分合閘信息；

65、第二獲取模塊，用于根據(jù)斷路器分合閘信息獲取斷路器分合閘時(shí)的動(dòng)態(tài)操作信息，其中，所述動(dòng)態(tài)操作信息包括分合閘操作速度值和分合閘操作力度值；

66、第三獲取模塊，用于根據(jù)分合閘操作速度值和分合閘操作力度值獲取線圈電流變化值；

67、第一判斷模塊，用于判斷線圈電流變化值是否處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間；

68、若線圈電流變化值不處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間，則判定斷路器操作機(jī)構(gòu)存在操作故障問(wèn)題；

69、若線圈電流變化值處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間，則獲取斷路器分合閘線圈信息對(duì)應(yīng)的多個(gè)斷路器分合閘操作時(shí)間值；

70、第四獲取模塊，用于根據(jù)多個(gè)斷路器分合閘操作時(shí)間值建立分合閘操作時(shí)間表，其中，所述分合閘操作時(shí)間表包括分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間；

71、第五獲取模塊，用于根據(jù)分閘操作開(kāi)始時(shí)間、分閘操作結(jié)束時(shí)間、合閘開(kāi)始時(shí)間和合閘結(jié)束時(shí)間獲取震動(dòng)評(píng)估值；

72、第六獲取模塊，用于根據(jù)震動(dòng)評(píng)估值獲取運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值；

73、第二判斷模塊，用于判斷運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值是否大于預(yù)設(shè)部件運(yùn)行評(píng)估值；

74、若大于，判定斷路器的部件存在機(jī)械磨損故障問(wèn)題；

75、若小于，判定斷路器的部件不存在機(jī)械磨損故障問(wèn)題。

76、作為優(yōu)選的，所述第三獲取模塊包括：

77、第一獲取單元，用于獲取分閘前的初始線圈電流值；

78、第二獲取單元，用于根據(jù)分合閘操作速度值獲取線圈通電時(shí)間長(zhǎng)；

79、第三獲取單元，用于根據(jù)分合閘操作力度值獲取實(shí)時(shí)阻力值；

80、第四獲取單元，用于根據(jù)實(shí)時(shí)阻力值獲取預(yù)設(shè)阻力系數(shù)；

81、第五獲取單元，用于根據(jù)實(shí)時(shí)阻力值獲取實(shí)時(shí)線圈電流值；

82、第六獲取單元，用于根據(jù)實(shí)時(shí)線圈電流值獲取預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)；

83、第一計(jì)算單元，用于根據(jù)初始線圈電流值、預(yù)設(shè)阻力系數(shù)、線圈通電時(shí)間長(zhǎng)、預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)和實(shí)時(shí)阻力值計(jì)算線圈電流變化值，其中，計(jì)算公式為：

84、；

85、其中，表示線圈電流變化值，表示初始線圈電流值，表示預(yù)設(shè)阻力系數(shù)，表示實(shí)時(shí)阻力值，表示預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)線圈電流值系數(shù)，表示實(shí)時(shí)線圈電流值，表示線圈通電時(shí)間長(zhǎng)。

86、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷方法的步驟。

87、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述塑殼斷路器在線監(jiān)測(cè)與故障診斷方法的步驟。

88、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)獲取斷路器的在線監(jiān)測(cè)信息、分合閘信息以及動(dòng)態(tài)操作信息，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少因未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)的故障而導(dǎo)致的電力系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，獲取斷路器分合閘時(shí)的動(dòng)態(tài)操作信息，包括分合閘操作速度值和操作力度值，可以更精確地評(píng)估斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，如操作機(jī)構(gòu)的磨損或卡滯等問(wèn)題，然后通過(guò)判斷線圈電流變化值是否處于預(yù)設(shè)閾值區(qū)間，可以快速判斷斷路器操作機(jī)構(gòu)是否存在操作故障問(wèn)題；建立分合閘操作時(shí)間表，有助于快速定位潛在的故障源；計(jì)算震動(dòng)評(píng)估值，可以快速判斷斷路器的部件是否存在機(jī)械磨損問(wèn)題，綜合分析震動(dòng)評(píng)估值和其他因素，計(jì)算運(yùn)行機(jī)械評(píng)估值，可以更全面地評(píng)估斷路器的整體機(jī)械狀態(tài)，有助于針對(duì)性地采取維護(hù)措施，避免過(guò)度維護(hù)或維護(hù)不足的情況，解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)定期在線檢測(cè)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器的狀態(tài)，可能導(dǎo)致故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，以及傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法中對(duì)斷路器震動(dòng)信息獲取不全面、不準(zhǔn)確，故障診斷方法不夠準(zhǔn)確等問(wèn)題。