一种中压开关柜触头行程测量方法技术

本发明专利技术提供了一种中压开关柜触头行程测量方法，包括如下步骤：1，实时监测中压开关柜的开入量与分合闸线圈电流，判断断路器是否发生动作，如果断路器发生动作，利用角位移传感器采集断路器触头行程信号；2，利用小波阈值去噪法对步骤1得到的触头行程信号进行去噪处理；3，利用中值滤波法对步骤2处理后的触头行程信号进行曲线平滑处理；4，对步骤3处理后的触头行程信号进行计算，得出中压开关柜触头行程。本发明专利技术对断路器原始的行程数据先经小波阈值去噪，然后采用中值滤波对波形进一步平滑，最后获得理想的波形，得到了精确的断路器触头行程－时间位移曲线，可以为中压开关柜断路器的故障诊断提供一种可靠依据。

A method for measuring the contact stroke of medium voltage switchgear

【技术实现步骤摘要】
一种中压开关柜触头行程测量方法
本专利技术涉及中压开关柜
，具体而言，涉及一种中压开关柜触头行程测量方法。
技术介绍
电触头是高压断路器、开关柜、隔离开关、接地开关的重要部件，当其接触时电路接通，其相对运动可断开或闭合电路，或靠其转动或滑动保持电路接通。触头行程是断路器机械特性监测的关键参数之一，其可以为断路器的故障诊断提供了一种可靠依据。经过大量检索发现一些典型的现有技术，如申请号为201710291329.1的专利公开了一种中压开关柜触头行程测量方法，该方法需要的传感器少，易于安装，测量方法简单，误差小，其根据两个加速度的相对测量值即可算出触头行程量，解决了初始矫正的问题。又如申请号为201310438856.2的专利公开了一种断路器行程测量方法及系统，该专利通过两路正交增量型编码器来测量断路器动触点的旋转角度，根据确定的计数方式对断路器的行程进行测量。又如申请号为201711077821.5的专利公开了本专利技术涉及一种断路器触头行程测量方法，该专利实现实时测量断路器触头运动的位移，省时省力，提高工作效率，准确性高，误差小。可见，如何开关柜触头行程，其实际应用中的亟待处理的实际问题(提高触头行程信号的精确度等)还有很多未提出具体的解决方案。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足提供了一种中压开关柜触头行程测量方法，本专利技术的具体技术方案如下：一种中压开关柜触头行程测量方法，包括如下步骤：步骤1，实时监测中压开关柜的开入量与分合闸线圈电流，判断断路器是否发生动作，如果断路器发生动作，利用角位移传感器采集断路器触头行程信号；步骤2，利用小波阈值去噪法对步骤1得到的触头行程信号进行去噪处理；步骤3，利用中值滤波法对步骤2处理后的触头行程信号进行曲线平滑处理；步骤4，对步骤3处理后的触头行程信号进行计算，得出中压开关柜触头行程。可选的，在步骤1中，中压开关柜的分合闸线圈电流通过霍尔电流传感器实时监测。可选的，角位移传感器安装于断路器传动机构的主轴旋转部位。可选的，在步骤2中，利用小波阈值去噪法对步骤1得到的触头行程信号进行去噪处理的步骤具体包括：步骤2a，选取1个最优小波和分解层数对含噪的触头行程信号进行分解；步骤2b，选取和量化小波分解系数的阈值，小波分解系数的阈值通过如下阈值函数获取：其中，m,n∈R+，0≤λ≤1；步骤2c,根据第N层的低频系数和第一层到第N层的高频系数计算出触头行程信号的小波重建，实现触头行程信号的去噪处理。可选的，在步骤3中，利用中值滤波法对步骤2处理后的触头行程信号进行曲线平滑处理的公式为：其中，x(n)为原始触头行程信号。本专利技术所取得的有益效果包括：1、断路器原始的行程数据先经小波阈值去噪，然后采用中值滤波对波形进一步平滑，最后获得理想的波形，得到了精确的断路器触头行程－时间位移曲线，可以为中压开关柜断路器的故障诊断提供一种可靠依据；2、对断路器触头行程位移信号进行平滑处理，可以进一步减少噪音对测量精度的影响。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术，将重点放在示出实施例的原理上。图1是本专利技术实施例之一中一种中压开关柜触头行程测量方法的整体流程示意图；图2是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器原始分合闸曲线示意图；图3是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器原始分合闸曲线经过去噪平滑后的曲线示意图；图4是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器原始分合闸曲线经过小波去噪的对比示意图；图5是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器原始分合闸曲线经过小波局部去噪的对比示意图；图6是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器合闸时的行程-时间特性曲线示意图；图7是本专利技术实施例之一中的中压开关柜断路器分闸时的行程-时间特性曲线示意图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本专利技术为一种中压开关柜触头行程测量方法，根据附图所示讲述以下实施例：实施例一：近年来，随着传感器技术的发展，智能电网规模快速推广。智能一次设备作为智能电网执行控制的重要电力设备，对电网的稳定、安全、高效地运行起着关键作用。断路器作为开关设备的关键组成部分，实时在线监测其状态信息，实现开关设备的智能化势在必行。目前电力系统中推广的是全封闭型的开关柜，开关在工作状态时，通过控制装置来实现分合闸操作。如果动静触头插入行程不够，就容易在开断过程中产生燃弧现象，烧毁触头，缩短开关柜的使用寿命，并造成安全事故。通常通过增设常规的在线监测装置是进行中压开关设备状态评估的一个重要手段，但是，中压开关柜的数量众多，涉及不同的厂家，不同的电压等级，不同的机械结构等，给在线监测带来极大的困难。在实际应用中迫切需要一套简要、有效的中压开关设备评估技术，其中测量开关柜触头行程是必然的组成部分。断路器的触头行程－时间特性曲线是其健康状况的重要表征，为了获得触头行程曲线，需要在断路器本体上安装位移传感器，而位移传感器安装的最基本要求是：(1)不影响断路器绝缘性能的前提下，尽量不要破坏断路器原始的机械结构；(2)能够精准获得断路器的触头行程－时间特性曲线。目前，断路器触头行程位移测量传感器主要有直线位移传感器、差动变压器式位移传感器、增量式旋转光电编码器等.其中，直线位移传感器安装在绝缘拉杆下端，直接采集动触头的位移信号，但是安装困难、精度差、抗干扰能力低，还破坏断路器原始结构，影响绝缘性能；差动变压器式位移传感器安装在断路器主轴上，触头运动的位移量改变了空间磁场的分布，使得副边绕组感应出不同电动势，通过测量输出电压的大小来测量触头行程位移，但传感器体积较大不适合中压断路器；增量式旋转光电编码器安装在断路器主轴上不仅占用空间小，还不会影响断路器的绝缘性能，抗干扰能力强，但输出数字信号，不能直观的反断路器行程特性，需设计相应的测量电路配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中压开关柜触头行程测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，实时监测中压开关柜的开入量与分合闸线圈电流，判断断路器是否发生动作，如果断路器发生动作，利用角位移传感器采集断路器触头行程信号；/n步骤2，利用小波阈值去噪法对步骤1得到的触头行程信号进行去噪处理；/n步骤3，利用中值滤波法对步骤2处理后的触头行程信号进行曲线平滑处理；/n步骤4，对步骤3处理后的触头行程信号进行计算，得出中压开关柜触头行程。/n

【技术特征摘要】
1.一种中压开关柜触头行程测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，实时监测中压开关柜的开入量与分合闸线圈电流，判断断路器是否发生动作，如果断路器发生动作，利用角位移传感器采集断路器触头行程信号；
步骤2，利用小波阈值去噪法对步骤1得到的触头行程信号进行去噪处理；
步骤3，利用中值滤波法对步骤2处理后的触头行程信号进行曲线平滑处理；
步骤4，对步骤3处理后的触头行程信号进行计算，得出中压开关柜触头行程。


2.如权利要求1所述的一种中压开关柜触头行程测量方法，其特征在于，在步骤1中，中压开关柜的分合闸线圈电流通过霍尔电流传感器实时监测。


3.如权利要求2所述的一种中压开关柜触头行程测量方法，其特征在于，角位移传感器安装于断路器传动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣维忠，班忠扬，刘于庆，
申请(专利权)人：广东欧文特电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44