三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法技术方案

本申请实施例公开一种三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法，通过在三相断路器周围设置第一天线和第二天线，利用第一天线和第二天线，接收三相断路器分闸时产生的电磁波信号，之后分别将电磁波信号转换成第一电压信号和第二电压信号；利用信号采集处理装置，获取第一电压信号和第二电压信号，然后计算第一电压信号和第二电压信号的接收时间差；最后根据接收时间差，输出电磁波信号所对应的相别，从而检测出每个电磁波信号所对应的具体相位，便于对严重烧蚀的触头进行及时处理，避免触头由于烧蚀程度过重而发生故障，保证电力系统的正常运行。

Electromagnetic wave signal phase detecting system and method for three-phase circuit breaker

The embodiment of the invention discloses a three-phase circuit breaker electromagnetic wave signal phase detection system and method, through the first and second antennas arranged around a three-phase circuit breaker, using the first antenna and the second antenna receiving electromagnetic wave signals of three-phase circuit breaker is generated, then the electromagnetic wave signal into a first voltage signal and the second voltage signal; using the signal acquisition and processing device, to obtain a first voltage signal and a second voltage signal, and then calculate the time of receiving a first voltage signal and a second voltage signal; finally, according to the time difference receiver, corresponding to the output of the electromagnetic wave signal phase, so as to detect the phase corresponding to each specific electromagnetic wave signals, easy to contact to timely deal with serious erosion, avoid contact and the failure of the ablation degree of overweight, to ensure that the power system is Constant operation.

【技术实现步骤摘要】
三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法
本申请涉及断路器测
，尤其涉及一种三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法。
技术介绍
在电力系统中，为了对电网进行控制和保护，通常在电网中设置断路器。当电网发生故障时，断路器可以通过分闸动作，切断过负荷电流和短路电流，避免电网故障进一步加重。随着断路器分闸次数的增加，断路器内部触头的烧蚀程度也不断严重，触头的烧蚀程度是影响断路器寿命的主要因素。一旦触头由于烧蚀程度过重而发生故障，很容易导致电力系统的瘫痪，造成不可估量的损失。断路器产生分闸动作的过程中会产生开关电弧，从而在空间中激发出电磁波信号，该电磁波信号可以反映断路器触头的烧蚀程度。当断路器触头烧蚀严重时，辐射出的电磁波信号会发生畸变。因此，现有的断路器触头烧蚀程度检测方法，通常在断路器产生分闸动作的过程中，检测断路器辐射出的电磁波信号，通过分析电磁波信号是否发生畸变，判定断路器是否存在触头严重烧蚀的问题。但是，常用的三相断路器通常具有依次分布的第一相位、第二相位以及第三相位，断路器内部对应每一相位分别相设置有一个触头，断路器产生分闸动作时，断路器的每一相都会辐射出电磁波信号，现有的断路器触头烧蚀程度检测方法，无法判定产生电磁波信号的断路器触头的相别，因此无法检测出哪个相位的触头烧蚀严重，只能将断路器拆解后确定具体的相别，不便于对严重烧蚀的触头进行及时处理。
技术实现思路
本申请提供了一种三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法，以解决现有的断路器触头烧蚀程度检测方法，无法判定产生电磁波信号的断路器触头的相别的问题。第一方面，本申请提供了一种三相断路器电磁波信号相别检测系统，应用于三相断路器，所述三相断路器包括依次设置的第一相位、第二相位以及第三相位，所述系统包括：第一天线、第二天线以及信号采集处理装置，所述第一天线和所述第二天线分别与所述信号采集处理装置连接；所述第一天线设置于所述第一相位的一侧，所述第二天线设置于所述第三相位的一侧；所述第一天线与所述第一相位之间的距离，小于所述第二天线与所述第一相位之间的距离；所述第二天线与所述第三相位之间的距离，小于所述第一天线与所述第三相位之间的距离；所述第一天线与所述第二相位之间的距离，等于所述第二天线与所述第二相位之间的距离；所述第一天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第一电压信号；所述第二天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第二电压信号；所述信号采集处理装置，用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的接收时间差，根据所述接收时间差，输出所述电磁波信号所对应的相别。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述信号采集处理装置包括：时间差判断单元，用于判断所述接收时间差是否大于预设阈值；相别输出单元，用于如果所述接收时间差大于所述预设阈值，获取所述第一电压信号和所述第二电压信号中，先接收到的电压信号所对应的目标天线信息；输出所述电磁波信号所对应的相别为，所述第一相位和所述第三相位中，距离所述目标天线信息对应的目标天线最近的相位；如果所述时间差小于或等于所述预设阈值，则输出所述电磁波信号所对应的相别为第二相位。结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述信号采集处理装置还包括：信号畸变判断单元，用于判断所述第一电压信号和所述第二电压信号是否产生畸变；触头烧蚀判定单元，用于如果所述第一电压信号和所述第二电压信号产生畸变，则判定产生所述电磁波信号的断路器触头严重烧蚀结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第一天线和所述第二天线的工作频带为1.7GHz～1.75GHz。结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述第一天线与所述第一相位之间的距离，等于所述第二天线与所述第三相位之间的距离；所述第二天线、所述第一天线与所述第一相位之间的距离差大于30cm。结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述信号采集处理装置的采样频率大于或等于4GS/s，扫描时间大于或等于30ms。第二方面，本申请提供了一种三相断路器电磁波信号相别检测方法，用于以上所述的系统，所述方法包括如下步骤：接收第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号由三相断路器分闸时产生的电磁波信号，经过第一天线转换后得到，所述第二电压信号由所述电磁波信号，经过第二天线转换后得到；计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的接收时间差；根据所述接收时间差，输出所述电磁波信号所对应的相别。结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，判定产生所述电磁波信号的断路器触头所对应的相别，包括：根据所述接收时间差，输出所述电磁波信号所对应的相别，包括：判断所述接收时间差是否大于预设阈值；如果所述接收时间差大于所述预设阈值，则获取所述第一电压信号和所述第二电压信号中，先接收到的电压信号所对应的目标天线信息；输出所述电磁波信号所对应的相别为，所述第一相位和所述第三相位中，距离所述目标天线信息对应的目标天线最近的相位；如果所述接收时间差小于或等于所述预设阈值，则输出所述电磁波信号所对应的相别为第二相位。结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：判断所述第一电压信号和所述第二电压信号是否产生畸变；如果所述第一电压信号和所述第二电压信号产生畸变，则判定产生所述电磁波信号的断路器触头严重烧蚀。由以上技术方案可知，本申请提供的三相断路器电磁波信号相别检测系统及方法，通过在断路器周围设置第一天线和第二天线，第一天线和第二天线分别与信号采集处理装置连接。利用第一天线，接收三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将电磁波信号转换成第一电压信号。利用第二天线，接收三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将电磁波信号转换成第二电压信号。利用信号采集处理装置，获取第一电压信号和第二电压信号，然后计算第一电压信号和第二电压信号的接收时间差，最后根据接收时间差，输出电磁波信号所对应的相别，对三个相位产生的电磁波信号逐一识别，检测出每个电磁波信号所对应的具体相位，后续便可以判断出触头严重烧蚀的相位，便于对严重烧蚀的触头进行及时处理，避免触头由于烧蚀程度过重而发生故障，保证电力系统的正常运行。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测系统的示意图；图2为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测系统的一种框图；图3为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测系统的另一种框图；图4为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测方法的流程图；图5为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测方法的步骤S3的流程图；图6为本申请实施例提供的三相断路器电磁波信号相别检测方法的步骤S4至S6的流程图。附图说明：1-第一天线；2-第二天线；3-信号采集处理装置；10-三相断路器；11-第一相位；12-第二相位；13-第三相位；31-时间差判断单元；32-相别输出单元；33-信号畸变判断单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相断路器电磁波信号相别检测系统，应用于三相断路器，所述三相断路器包括依次设置的第一相位、第二相位以及第三相位，其特征在于，所述系统包括：第一天线、第二天线以及信号采集处理装置，所述第一天线和所述第二天线分别与所述信号采集处理装置连接；所述第一天线设置于所述第一相位的一侧，所述第二天线设置于所述第三相位的一侧；所述第一天线与所述第一相位之间的距离，小于所述第二天线与所述第一相位之间的距离；所述第二天线与所述第三相位之间的距离，小于所述第一天线与所述第三相位之间的距离；所述第一天线与所述第二相位之间的距离，等于所述第二天线与所述第二相位之间的距离；所述第一天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第一电压信号；所述第二天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第二电压信号；所述信号采集处理装置，用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的接收时间差，根据所述接收时间差，输出所述电磁波信号所对应的相别。

【技术特征摘要】
1.一种三相断路器电磁波信号相别检测系统，应用于三相断路器，所述三相断路器包括依次设置的第一相位、第二相位以及第三相位，其特征在于，所述系统包括：第一天线、第二天线以及信号采集处理装置，所述第一天线和所述第二天线分别与所述信号采集处理装置连接；所述第一天线设置于所述第一相位的一侧，所述第二天线设置于所述第三相位的一侧；所述第一天线与所述第一相位之间的距离，小于所述第二天线与所述第一相位之间的距离；所述第二天线与所述第三相位之间的距离，小于所述第一天线与所述第三相位之间的距离；所述第一天线与所述第二相位之间的距离，等于所述第二天线与所述第二相位之间的距离；所述第一天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第一电压信号；所述第二天线，用于接收所述三相断路器分闸时产生的电磁波信号，将所述电磁波信号转换成第二电压信号；所述信号采集处理装置，用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的接收时间差，根据所述接收时间差，输出所述电磁波信号所对应的相别。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集处理装置包括：时间差判断单元，用于判断所述接收时间差是否大于预设阈值；相别输出单元，用于如果所述接收时间差大于所述预设阈值，获取所述第一电压信号和所述第二电压信号中，先接收到的电压信号所对应的目标天线信息；输出所述电磁波信号所对应的相别为，所述第一相位和所述第三相位中，距离所述目标天线信息对应的目标天线最近的相位；如果所述时间差小于或等于所述预设阈值，则输出所述电磁波信号所对应的相别为第二相位。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集处理装置还包括：信号畸变判断单元，用于判断所述第一电压信号和所述第二电压信号是否产生畸变；触头烧蚀判定单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏明，王科，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