一种隔离开关智能诊断系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种隔离开关智能诊断系统与方法，由状态量采集模块将隔离开关在操作过程中产生的状态量信息采集，将采集到的状态量信息的波形传送到数据库模块进行存储，再通过特征量提取模块对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量，将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态，最后，将隔离开关的状态、故障类型、故障位置及提供的维护建议在显示模块上显示出来。本发明专利技术能直观有效地对隔离开关的机械故障进行诊断及故障定位，减少或避免事故的产生，保证隔离开关的安全运行。

Intelligent diagnosis system and method for isolating switch

The invention discloses a method for isolating switch and intelligent diagnosis system, the state data acquisition module will isolate the switch state information acquisition generated during the operation, the quantity of state information collected waveform transmitted to the database storage module, then the module of the waveform envelope detection by characteristic quantity. Get the envelope, get the characteristic quantity according to the envelope, comparing the amount of the characteristics of the waveform of the characteristic quantity and the database module in the judgment of the isolation switch, finally, the isolating switch state, fault type, fault location and provide suggestions on the maintenance in the display display module. The invention can visually and effectively diagnose and fix the mechanical fault of the isolating switch, reduce or avoid the occurrence of the accident, and ensure the safe operation of the isolating switch.

【技术实现步骤摘要】
一种隔离开关智能诊断系统与方法
本专利技术涉及电工
，特别涉及一种隔离开关智能诊断系统与方法。
技术介绍
高压隔离开关是发电厂和变电站电力系统中重要的开关电器。在电力系统中，高压隔离开关用量一般是断路器用量的2～4倍，是用量最大的一种高压开关设备。高压隔离开关保证了高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。此外，在高压成套配电装置中，高压隔离开关常用作电压互感器、避雷器和配电所用变压器及计量柜的高压控制电器。高压隔离开关通常与断路器配合使用，在倒换运行方式或者设备停电检修时，高压隔离开关能否顺利操作直接影响到系统的供电可靠性和安全性。近年来，由高压隔离开关故障引起的事故频繁发生，这些故障缺陷主要集中在导电回路发热、绝缘子断裂、操作失灵和锈蚀这四类，它们往往不是独立的而是互相关联的，如高压隔离开关锈蚀卡涩问题会引起隔离开关机械强度降低，甚至损坏变形，从而导致操作不灵活、分合闸不到位等故障，还会造成由于导电回路接触不良而引起的过热现象，同时由于操作力矩增大可能会造成支柱瓷绝缘子损伤甚至断裂。这些典型隔离开关故障中除导电回路发热外，其他都属于机械故障，据统计，机械故障约占隔离开关全部故障的70％，严重威胁电网安全和稳定运行。现有的诊断高压隔离开关故障的方法如超声波探伤技术、振动声学法、红外热检测等，这些方法都是针对绝缘子的故障诊断。对于锈蚀卡涩、行程不到位、平衡弹簧卡涩等机械故障，目前多以防范措施和经验诊断为主。然而，对于锈蚀卡涩、行程不到位、平衡弹簧卡涩等机械故障的解决，工程上有着较强的实际需求。目前的诊断方法不能直观有效地对高压隔离开关的机械故障进行判断，不能保证高压隔离开关保持良好的运行状态。当高压隔离开关的机械故障未被及时发现时，还有可能造成大型的事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隔离开关智能诊断系统与方法，直观有效地对隔离开关的机械故障进行诊断，保证隔离开关的安全运行。根据本专利技术的实施例，提供了一种隔离开关智能诊断系统，包括：状态量采集模块，用于采集隔离开关操作过程中的状态量信息；数据库模块，用于存储所述状态量信息的波形，还用于获取所述隔离开关在正常状态下的所述状态量信息、故障状态下的所述状态量信息、隔离开关相关信息和故障类型；所述隔离开关相关信息包括：电网中线路、电力设备的地理分布、配电网拓扑、隔离开关的品牌、型号、单价、生产日期、使用年限、出厂检测状况、验收人员和检修情况；特征量提取模块，用于对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量，将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态；显示模块，用于显示所述特征量提取模块给出的结果。进一步地，所述数据库模块，包括：数据存储模块，用于存储所述隔离开关在所述正常状态下的所述状态量信息、所述故障状态下的所述状态量信息和所述故障类型；数据监测模块，用于对所述状态量信息进行实时监测与存储；信息模块，用于获取电网中线路、电力设备的地理分布、配电网拓扑、隔离开关的品牌、型号、单价、生产日期、使用年限、出厂检测状况、验收人员和检修情况。进一步地，所述特征量提取模块，包括：故障类型判断模块，用于根据所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量的对比，对所述隔离开关的所述故障类型进行判断；故障定位模块，用于对所述隔离开关的故障进行定位；维护建议模块，用于根据所述隔离开关的所述故障类型和故障位置，对所述隔离开关的维护提供建议。进一步地，所述系统还包括：地理信息模块，用于与所述信息模块连接，获取所述电网中线路、所述电力设备的地理分布和所述配电网拓扑的信息；还用于与所述数据存储模块连接，获取所述隔离开关在所述正常状态下的所述状态量信息、所述故障状态下的所述状态量信息和所述故障类型。进一步地，所述状态量信息，包括：电机电流波形、操动杆转角波形和操动杆力矩波形。根据本专利技术的实施例，提供了一种隔离开关智能诊断方法，其特征在于，包括：采集隔离开关操作过程中的状态量信息；存储所述状态量信息的波形，获取所述隔离开关在正常状态下的所述状态量信息、故障状态下的所述状态量信息、隔离开关相关信息和故障类型；对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量；将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态；显示所述特征量提取模块给出的结果。进一步地，在所述采集隔离开关操作过程中的所述状态量信息之前，将隔离开关智能诊断装置与被测隔离开关连接。进一步地，所述包络检波的方法包括：希尔伯特变换法和小波分析法。进一步地，所述特征量，包括：所述包络线的峰值、波峰个数和峰值时刻。进一步地，所述判断所述隔离开关的状态的具体步骤为：若所述特征量与所述数据库模块中的所述正常状态下的所述波形的所述特征量相同，则所述隔离开关正常；若所述特征量与所述数据库模块中的所述故障状态下的所述波形的所述特征量相同，则所述隔离开关有故障；当所述隔离开关有故障时，判断所述隔离开关的所述故障的类型和所述故障的位置。由以上技术方案可知，本专利技术提供一种隔离开关智能诊断系统与方法，由状态量采集模块将隔离开关在操作过程中产生的状态量信息采集，将采集到的状态量信息的波形传送到数据库模块进行存储，再通过特征量提取模块对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量，将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态，最后，将隔离开关的状态、故障类型、故障位置及提供的维护建议在显示模块上显示出来。本专利技术能直观有效地对隔离开关的机械故障进行诊断及故障定位，减少或避免事故的产生，保证隔离开关的安全运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据实施例一示出的一种隔离开关智能诊断系统的结构示意图；图2为根据实施例二示出的一种隔离开关智能诊断方法的流程图；图3为根据实施例二示出的隔离开关正常状态下的电机电流波形图；图4为根据实施例二示出的隔离开关正常状态下的电机电流包络线示意图；图5为根据实施例二示出的隔离开关平衡弹簧卡涩时电机电流包络线示意图。图示说明：其中，1-状态量采集模块；2-数据库模块；3-数据存储模块；4-数据监测模块；5-信息模块；6-特征量提取模块；7-故障类型判断模块；8-故障定位模块；9-维护建议模块；10-显示模块；11-地理信息模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例一提供一种隔离开关智能诊断系统，包括：状态量采集模块1，用于采集隔离开关操作过程中的状态量信息；数据库模块2，用于存储所述状态量信息的波形，还用于获取隔离开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离开关智能诊断系统，其特征在于，包括：状态量采集模块，用于采集隔离开关操作过程中的状态量信息；数据库模块，用于存储所述状态量信息的波形，还用于获取所述隔离开关在正常状态下的所述状态量信息、故障状态下的所述状态量信息、隔离开关相关信息和故障类型；所述隔离开关相关信息包括：电网中线路、电力设备的地理分布、配电网拓扑、隔离开关的品牌、型号、单价、生产日期、使用年限、出厂检测状况、验收人员和检修情况；特征量提取模块，用于对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量，将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态；显示模块，用于显示所述特征量提取模块给出的结果。

【技术特征摘要】
1.一种隔离开关智能诊断系统，其特征在于，包括：状态量采集模块，用于采集隔离开关操作过程中的状态量信息；数据库模块，用于存储所述状态量信息的波形，还用于获取所述隔离开关在正常状态下的所述状态量信息、故障状态下的所述状态量信息、隔离开关相关信息和故障类型；所述隔离开关相关信息包括：电网中线路、电力设备的地理分布、配电网拓扑、隔离开关的品牌、型号、单价、生产日期、使用年限、出厂检测状况、验收人员和检修情况；特征量提取模块，用于对所述波形进行包络检波，得到包络线，根据所述包络线得到特征量，将所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量进行对比，判断所述隔离开关的状态；显示模块，用于显示所述特征量提取模块给出的结果。2.根据权利要求1所述的一种隔离开关智能诊断系统，其特征在于，所述数据库模块，包括：数据存储模块，用于存储所述隔离开关在所述正常状态下的所述状态量信息、所述故障状态下的所述状态量信息和所述故障类型；数据监测模块，用于对所述状态量信息进行实时监测与存储；信息模块，用于获取电网中线路、电力设备的地理分布、配电网拓扑、隔离开关的品牌、型号、单价、生产日期、使用年限、出厂检测状况、验收人员和检修情况。3.根据权利要求1所述的一种隔离开关智能诊断系统，其特征在于，所述特征量提取模块，包括：故障类型判断模块，用于根据所述特征量与所述数据库模块中的所述波形的所述特征量的对比，对所述隔离开关的所述故障类型进行判断；故障定位模块，用于对所述隔离开关的故障进行定位；维护建议模块，用于根据所述隔离开关的所述故障类型和故障位置，对所述隔离开关的维护提供建议。4.根据权利要求1所述的一种隔离开关智能诊断系统，其特征在于，所述系统还包括：地理信息模块，用于与所述信息模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛涛，马宏明，阮江军，程志万，段辞涵，陈柔，彭诗怡，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，武汉大学，
类型：发明
国别省市：云南,53