本發(fā)明屬于電力電氣設備，尤其涉及一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著電力系統(tǒng)運行電壓等級不斷提高，高壓斷路器容量和數(shù)量不斷增加，因此，判別其動作可靠性就非常重要。高壓斷路器分合閘操作是由操動機構(gòu)控制各部件依次順序運動完成，并決定其是否能夠成功斷開與關合線路。因此，斷路器一旦出現(xiàn)故障會導致供電出現(xiàn)問題，斷路器的健康便十分重要。

2、現(xiàn)有的斷路器的操作機構(gòu)在頻繁的分合閘動作中，容易出現(xiàn)各種各樣的故障情況，現(xiàn)有的監(jiān)測方法多采用人工巡檢的方式，容易出現(xiàn)漏判的情況，同時不能夠更加精準地識別斷路器存在的問題，容易出現(xiàn)過度維護或維護不足的情況。

3、為加快數(shù)智化運維體系建設，順應集控站運維管理模式，對設備狀態(tài)的判斷也必須由以往的人工觀測發(fā)展為通過部署各種傳感器、檢測設備以及先進的檢測技術來獲取設備狀態(tài)的實時狀態(tài)。在此背景下，為斷路器分合狀態(tài)提供不同于常規(guī)電氣量以外的物理量作為獨立判據(jù)、助力運維工作數(shù)字化、信息化發(fā)展具有重要意義。為此，亟需一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)，以通過振動、電磁場感知，實現(xiàn)斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測，提供斷路器分合狀態(tài)分析結(jié)果，從而解決背景技術中提及的技術問題。

2、本發(fā)明的一個技術方案如下：一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，包括：

3、s10：通過斷路器分合閘狀態(tài)下的歷史振動信號和歷史電場信號，建立綜合信號庫，所述歷史振動信號包括雜波信號、正常振動信號和異常振動信號，所述異常振動信號包括各種類型故障下的振動信號；

4、s20：獲取斷路器分合閘過程中產(chǎn)生的實時振動信號，通過將所述實時振動信號與所述綜合信號庫中的歷史振動信號進行一致性比對，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常；

5、s30：通過綜合信號庫中的歷史電場信號，建立電場強度判據(jù)，獲取斷路器分合閘過程中的實時電場信號，根據(jù)所述電場強度判據(jù)和實時電場信號，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常。

6、進一步地，所述步驟s20包括：

7、獲取斷路器橫梁位置、a相位置、b相位置和c相位置的實時振動信號；

8、分別提取斷路器橫梁位置、a相位置、b相位置和c相位置的實時振動信號的狀態(tài)特征量；

9、通過相關性檢驗方法將所有狀態(tài)特征量與所述綜合信號庫中的歷史振動信號進行一致性比對，確定狀態(tài)特征量對應的實時振動信號屬于雜波信號、正常振動信號和異常振動信號中的一種。

10、進一步地，包括：

11、將所述狀態(tài)特征量與雜波信號的狀態(tài)特征量進行第一次相關性檢驗，獲取第一相關度，當?shù)谝幌嚓P度大于相關性閾值時，確定狀態(tài)特征量對應的實時振動信號屬于雜波信號；

12、當相關度小于相關性閾值時，將所述狀態(tài)特征量與正常振動信號的狀態(tài)特征量進行第二次相關性檢驗，獲取第二相關度，當?shù)诙嚓P度大于相關性閾值時，確定狀態(tài)特征量對應的實時振動信號屬于正常振動信號，判定當前斷路器分合閘狀態(tài)正常；

13、當?shù)诙嚓P度小于相關性閾值時，判定當前斷路器分合閘狀態(tài)異常。

14、進一步地，包括：

15、將所述狀態(tài)特征量與各種類型故障下的振動信號分別進行相關信檢驗，確定實時振動信號所對應的故障類型。

16、進一步地，包括：

17、當狀態(tài)特征量對應的實時振動信號屬于正常振動信號，提取所述實時振動信號的數(shù)據(jù)參數(shù)，當數(shù)據(jù)參數(shù)大于預警閾值時，進行報警。

18、進一步地，包括：

19、對獲取的實時振動信號進行零漂調(diào)整。

20、進一步地，所述步驟s30包括：

21、獲取斷路器三相瓷絕緣末端的斷路器實時電場信號和相連電流互感器三相瓷絕緣末端的電流互感器實時電場信號；

22、根據(jù)斷路器實時電場信號建立斷路器電場強度圖形，根據(jù)電流互感器實時電場信號建立電流互感器電場強度圖形；

23、根據(jù)所述電場強度判據(jù)、斷路器電場強度圖形以及電流互感器電場強度圖形，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常以及斷路器和電流互感器是否絕緣受損。

24、進一步地，所述電場強度判據(jù)包括：

25、當所述斷路器電場強度圖形和電流互感器電場強度圖形均呈居中對稱分布時，所述斷路器為合閘狀態(tài)；

26、當所述斷路器電場強度圖形和電流互感器電場強度圖形均呈一字分布時，所述斷路器為分閘狀態(tài)且相連電流互感器為失電狀態(tài)；

27、當所述斷路器電場強度圖形和電流互感器電場強度圖形均呈居中對稱分布且斷路器電場強度最大值低于電流互感器電場強度最大值時，所述斷路器為分閘狀態(tài)且相連電流互感器為帶電狀態(tài)；

28、當所述斷路器電場強度圖形和電流互感器電場強度圖形均呈不規(guī)則狀態(tài)時，所述斷路器或相連電流互感器為絕緣受損狀態(tài)。

29、本發(fā)明另一個技術方案如下：一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述任一所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，包括：

30、振動傳感器，用于獲取斷路器分合閘過程中產(chǎn)生的實時振動信號；

31、電場傳感器，用于獲取斷路器分合閘過程中的實時電場信號；

32、處理模塊，用于通過將所述實時振動信號與所述綜合信號庫中的歷史振動信號進行一致性比對，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常，根據(jù)所述電場強度判據(jù)和實時電場信號，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常。

33、進一步地，還包括報警裝置，所述報警裝置與處理模塊通信連接，用于在所述處理模塊的控制下進行報警。

34、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明能夠通過斷路器機械分合動作過程中振動信號來監(jiān)測斷路器分合狀態(tài)變化，對振動信號加以分析比對還能發(fā)現(xiàn)斷路器三相分合閘不同期、三相不一致等潛在的機械故障。通過在斷路器三相瓷絕緣末端和相連電流互感器三相瓷絕緣末端附近布置電場強度傳感器，連續(xù)獲取斷路器和相連電流互感器三相測量點位的電場強度，從而實現(xiàn)斷路器分合狀態(tài)變化實時監(jiān)測并能進一步檢測斷路器或相連電流互感器絕緣受損故障。

技術特征：

1.一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟s20包括：

3.如權利要求2所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

4.如權利要求3所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

5.如權利要求3所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

6.如權利要求2所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

7.如權利要求1所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟s30包括：

8.如權利要求7所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，其特征在于，所述電場強度判據(jù)包括：

9.一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，用于執(zhí)行權利要求1~8任一所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法，包括：

10.如權利要求9所述的斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括報警裝置，所述報警裝置與處理模塊通信連接，用于在所述處理模塊的控制下進行報警。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測方法及監(jiān)測系統(tǒng)，包括通過斷路器分合閘狀態(tài)下的歷史振動信號和歷史電場信號，建立綜合信號庫，歷史振動信號包括雜波信號、正常振動信號和異常振動信號，異常振動信號包括各種類型故障下的振動信號；獲取斷路器分合閘過程中產(chǎn)生的實時振動信號，通過將實時振動信號與綜合信號庫中的歷史振動信號進行一致性比對，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常；通過綜合信號庫中的歷史電場信號，建立電場強度判據(jù)，獲取斷路器分合閘過程中的實時電場信號，根據(jù)電場強度判據(jù)和實時電場信號，確定斷路器分合閘狀態(tài)是否正常。本發(fā)明能夠通過振動、電磁場感知，實現(xiàn)斷路器分合狀態(tài)變化監(jiān)測，提供斷路器分合狀態(tài)分析結(jié)果。

技術研發(fā)人員：崔紹軍,吳剛,蘇和,徐強,曹健,常平,趙葉歡,楊燦,楊蕙銪,劉家棟
受保護的技術使用者：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2