一种高压隔离开关机械故障检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高压隔离开关机械故障检测方法及检测装置，本发明专利技术提供的高压隔离开关机械故障检测方法及装置通过计算待检高压隔离开关的电流数据与标准波形之间的相关系数而判断待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度，从而避免工作人员经验判断而导致的失误；同时，上位机能够对下位机发送过来的电流数据全部进行处理，从而对所有高压隔离开关的运行状态进行判断，这不仅能够大大提高检修效率，节省人力物力程本，而且还能够避免漏检的情况。

Device and method for detecting mechanical fault of high-voltage isolating switch

The invention provides a mechanical fault detection method and device for a high-voltage isolating switch, and determine whether the severity of tested high voltage isolation switch have a mechanical failure and mechanical failure by the correlation coefficient between the current data and the standard waveform calculation for inspection of high-voltage isolation switch fault detection method and device of the invention provides a high voltage isolation switch thus, to avoid the staff experience caused by mistakes; at the same time, the host computer can on the current data sent by SCM are processed to judge all high-voltage isolating switch operation state, which can not only greatly improve the maintenance efficiency, save manpower and material resources of the process, but also can avoid undetected.

【技术实现步骤摘要】
一种高压隔离开关机械故障检测装置及检测方法
本专利技术涉及高压隔离开关机机械故障分析
，尤其涉及一种高压隔离开关机械故障检测装置及检测方法。
技术介绍
高压开关又称高压断路器，是一种电力系统中常用的设备。高压开关不仅能够切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且还能够在电力系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。高压开关种类较多，其中，高压隔离开关是电力系统中用量最多的一种。在使用时，高压隔离开关需要与高压断路器配套使用，在一般情况下，高压隔离开关的用量是高压断路器用量的2～4倍。高压隔离开关与高压断路器配套使用，主要用于倒闸操作、隔离电源或者分合小负荷设备，并能够保证高压电器及其装置在检修工作时的安全，进而起到隔离电压的作用。由于高压隔离开关一般处于户外运行环境，因而容易受到周围环境和气候条件的影响；同时由于高压隔离开关长期处于闭合或断开状态，在周围环境的影响下容易发生诸如绝缘子断裂、导电回路发热、操作失灵和锈蚀等的各种故障。在上述各种故障中，除导电回路发热外，其他都属于机械故障。对于上述各种故障均有其相应的检测方法，如针对绝缘子断裂问题，现有方法如超声波探伤技术、振动声学法、红外热检测等能够有效检测出绝缘子存在的缺陷，但检测成本高；针对导电回路发热问题，现有的红外监测技术能够有效检测预防导电回路过热问题；针对操作失灵、锈蚀卡涩等机械故障，现有的诊断方法主要以经验诊断和防范措施为主，如对带摇把的隔离开关，可通过转动摇把时的手感轻重来判断有无机械卡涩，该方法操作简单，但与操作人员的经验有关，容易引起误判；如定期检查限位开关固定螺丝是否松动，预防闸刀的分合闸不到位，定期润滑活动关节部位，预防传动机构锈蚀卡涩，但这需要大量的人力。上述检测诊断方法均存在检测成本高、依靠经验判断或需大量人力的问题；同时，上述方法只能针对单一机械故障进行检测，且在检测时需要逐个排除故障类型，不能统一判断高压隔离开关是否出现机械故障。因此，上述方法无论从安全性、经济性上，都无法满足电力系统安全、稳定、经济的发展要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种高压隔离开关机械故障检测装置及检测方法，以解决现有检测方法只能单一检测高压隔离开关机械故障的问题。本专利技术提供一种高压隔离开关机械故障检测方法，所述检测方法包括：待检高压隔离开关分合闸过程中，检测安装在下位机上的待检高压隔离开关电机定子相三相线中任意一相的电流信号；将所述电流信号和所述下位机的编号发送给数据采集装置；所述数据采集装置按照预设采样频率对所述电流信号进行采样，形成电流数据；将所述电流数据和所述下位机的编号通过无线通信装置发送给上位机；选取所述下位机启动后至分合闸结束之间的所述电流数据；将选取后的所述电流数据进行希尔比特变换，得到电流包络数据；将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线；在预设的波形数据库中查找与所述待检高压隔离开关型号相同的高压隔离开关的标准波形；计算所述电流包络线和所述标准波形之间的相关系数；根据所述相关系数判断所述待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度。优选地，所述预设采样频率为系统固有响应频率的整数倍，且所述预设采样频率大于两倍的所述系统固有响应频率。优选地，所述预设采样频率为400Hz。优选地，将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线包括：通过dmey小波将所述电流包络数据进行6层分解，除去1-6层的高频系数，重构第6层的低频系数，获取小于4Hz的低频波，形成电流包络线。优选地，所述波形数据库的建立包括：对高压隔离开关进行调试；调试正常后，测量所述高压隔离开关正常运行状态下的电流信号；保存所述电流信号及所述电流信号相对应的所述高压隔离开关型号，形成波形数据库。优选地，所述相关系数的计算公式为：其中，r为相关系数，xi、yi为两个离散信号序列，n为序列数据个数，为两序列的均值。优选地，根据所述相关系数判断所述待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度包括：若0.85≤|r|≤1，则所述待检高压隔离开关处于正常状态；若0.55≤|r|<0.85，则所述待检高压隔离开关存在轻微机械故障；若0.25≤|r|<0.55，则所述待检高压隔离开关存在严重机械故障；若0≤|r|<0.25，则所述待检高压隔离开关存在很严重机械故障。本专利技术提供一种高压隔离开关机械故障检测装置，所述检测装置包括上位机和多个下位机，所述上位机和多个所述下位机均包括无线通信装置，且所述上位机中的所述无线通信装置分别电连接多个所述下位机中的所述无线通信装置；所述上位机还包括与位于所述上位机内的所述无线通信装置相连接的主机，所述下位机还包括电连接的检测装置和数据采集装置，所述数据采集装置与所述下位机中的所述无线通信装置电连接。优选地，所述检测装置为电流传感器，所述数据采集装置为A/D转换器或数据采集卡。优选地，所述无线通信装置为ZigBee模块或RF903模块。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供的高压隔离开关机械故障检测方法包括：待检高压隔离开关分合闸过程中，检测安装在下位机上的待检高压隔离开关电机定子相三相线中任意一相的电流信号；将所述电流信号和所述下位机的编号发送给数据采集装置；所述数据采集装置按照预设采样频率对所述电流信号进行采样，形成电流数据；将所述电流数据和所述下位机的编号通过无线通信装置发送给上位机；选取所述下位机启动后至分合闸结束之间的所述电流数据；将选取后的所述电流数据进行希尔比特变换，得到电流包络数据；将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线；在预设的波形数据库中查找与所述待检高压隔离开关型号相同的高压隔离开关的标准波形；计算所述电流包络线和所述标准波形之间的相关系数；根据所述相关系数判断所述待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度。在本专利技术提供的高压隔离开关机械故障检测方法中，数据采集装置按照预设采样频率对发送过来的高压隔离开关分合闸过程中的电流信号进行采集，形成电流数据，电流数据及高压隔离开关所位于的下位机的编号一同发送给上位机，上位机中的主机对发送过来的电流数据按照下位机的编号进行数据处理，完成对所有高压隔离开关的电流数据处理，并根据所处理的结果分析与上位机相连的所有高压隔离开关的运行状态，从而判断高压隔离开关是否发生机械故障及发生故障的严重程度。上位机中的主机对发送过来的电流数据进行数据处理时，分别对电流数据进行希尔比特变换和小波滤波，从而得到待检高压隔离开关相应的电流包络线，在波形数据库中查找与待检高压隔离开关型号相同的高压隔离开关的标准波形，计算所得到的电流包络线与标准波形之间的相关系数，从而通过两者之间的相关系数判断待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度。本专利技术提供的高压隔离开关机械故障检测方法通过计算待检高压隔离开关的电流数据与标准波形之间的相关系数而判断待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度，从而避免工作人员经验判断而导致的失误；同时，上位机能够对下位机发送过来的电流数据全部进行处理，从而对所有高压隔离开关的运行状态进行判断，这不仅能够大大提高检修效率，节省人力物力程本，而且还能够避免漏检的情况。应当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：待检高压隔离开关分合闸过程中，检测安装在下位机上的待检高压隔离开关电机定子相三相线中任意一相的电流信号；将所述电流信号和所述下位机的编号发送给数据采集装置；所述数据采集装置按照预设采样频率对所述电流信号进行采样，形成电流数据；将所述电流数据和所述下位机的编号通过无线通信装置发送给上位机；选取所述下位机启动后至分合闸结束之间的所述电流数据；将选取后的所述电流数据进行希尔比特变换，得到电流包络数据；将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线；在预设的波形数据库中查找与所述待检高压隔离开关型号相同的高压隔离开关的标准波形；计算所述电流包络线和所述标准波形之间的相关系数；根据所述相关系数判断所述待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度。

【技术特征摘要】
1.一种高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：待检高压隔离开关分合闸过程中，检测安装在下位机上的待检高压隔离开关电机定子相三相线中任意一相的电流信号；将所述电流信号和所述下位机的编号发送给数据采集装置；所述数据采集装置按照预设采样频率对所述电流信号进行采样，形成电流数据；将所述电流数据和所述下位机的编号通过无线通信装置发送给上位机；选取所述下位机启动后至分合闸结束之间的所述电流数据；将选取后的所述电流数据进行希尔比特变换，得到电流包络数据；将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线；在预设的波形数据库中查找与所述待检高压隔离开关型号相同的高压隔离开关的标准波形；计算所述电流包络线和所述标准波形之间的相关系数；根据所述相关系数判断所述待检高压隔离开关是否存在机械故障及机械故障的严重程度。2.根据权利要求1所述的高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，所述预设采样频率为系统固有响应频率的整数倍，且所述预设采样频率大于两倍的所述系统固有响应频率。3.根据权利要求2所述的高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，所述预设采样频率为400Hz。4.根据权利要求1所述的高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，将所述电流包络数据进行小波滤波，得到电流包络线包括：通过dmey小波将所述电流包络数据进行6层分解，除去1-6层的高频系数，重构第6层的低频系数，获取小于4Hz的低频波，形成电流包络线。5.根据权利要求1所述的高压隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，所述波形数据库的建立包括：对高压隔离开关进行调试；调试正常后，测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏明，程志万，彭晶，彭兆裕，杨明昆，何顺，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53