一种GIS用隔离开关机械故障检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种GIS用隔离开关机械故障检测方法及系统。该方法包括获取隔离开关的分合闸速度，以确定隔离开关所处的分合闸过程，获取隔离开关用驱动电机的电压和电流信号，在确定分合闸过程后利用获取的电压和电流信号，得到对应的电压

【技术实现步骤摘要】
一种GIS用隔离开关机械故障检测方法及系统


[0001]本专利技术属于高压输变电开关设备
，具体涉及一种GIS用隔离开关机械故障检测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城市化、工业化发展速度的不断提升，我国社会发展对于电力资源的需求量进一步提升，对高压电器的需求量也逐渐增多。气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)是关键的高压电器，包括断路器、隔离开关、接地开关等设备，具有安全可靠、配置灵活、环境适应能力强、检修周期长、安装方便等优点，在高压、超高压和特高压电网领域被广泛应用。隔离开关作为GIS的一种关键元件，其稳定性和可靠性对GIS的正常安全运行起着至关重要的作用。
[0003]现有GIS开关设备技术中，隔离开关(即GIS用隔离开关)均采用辅助接点来确认分合闸位置，判别方法单一、不直观；并且在隔离开关长期运行后，因维护不当或自身质量问题，出现的传动环节阻力增大甚至卡滞等，容易造成隔离开关的动作特性变差，动作时间变长，分合闸速度降低，甚至拒动等严重后果，从而使得无法提前预知异常问题，降低机械故障监测的准确性。
[0004]综上，现有的机械故障检测方法的机械故障检测准确性较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法及系统，用于解决现有技术中机械故障检测方法的机械故障检测准确性较低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，包括：
[0007]1)获取隔离开关的分合闸速度以及隔离开关用驱动电机的电压和电流信号；
[0008]2)根据分合闸速度，确定隔离开关所处的分合闸过程，其中，若分合闸速度由慢变快，则隔离开关处于分闸过程，若分合闸速度由快变慢，则隔离开关处于合闸过程；
[0009]3)在确定分合闸过程后，进而利用获取的电压和电流信号，得到对应的电压
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电流波形图，计算电压
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电流波形所形成的区域的面积，并称为区域面积；
[0010]4)判断所述区域面积是否处于对应的正常面积阈值范围内，若区域面积在正常面积阈值范围内，则隔离开关不存在机械故障，若区域面积不在正常面积阈值范围内，则隔离开关存在机械故障。
[0011]上述技术方案的有益效果为：利用获取的隔离开关的分合闸速度确定分合闸过程，在确定分合闸过程后利用获取的隔离开关用驱动电机的电压和电流信号，得到电压
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电流波形所形成的区域的面积，通过区域面积与正常面积阈值范围的比较，确定隔离开关是否存在故障。在这种情况下，由于结合了速度与电压
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电流波形形成的区域面积双重因素进行故障判断，提高了机械故障检测准确性，解决了现有技术中机械故障检测方法的机械故
障检测准确性较低的问题。
[0012]进一步地，为了更准确地获得分合闸过程下的区域面积，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括利用积分法计算电压
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电流波形所形成的区域的区域面积。
[0013]进一步地，为了更好地获得正常分闸/合闸面积阈值范围，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括在步骤3)中，正常面积阈值范围计算方法包括：获取正常工作时的多个与确定的分合闸过程对应的过程的电压和电流信号，以获得对应的多幅正常工作时电压
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电流波形图；计算各电压
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电流波图所形成的区域的面积，选择最小的面积作为正常面积阈值范围的下限，选择最大的面积作为正常面积阈值范围的上限。
[0014]进一步地，为了降低电压波动造成的误判概率，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括驱动电机的工作范围为187V
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242V。
[0015]进一步地，为了更好地获知隔离开关的故障类型，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括所述机械故障包括隔离开关卡滞造成的故障，隔离开关卡滞造成的故障对应卡滞故障面积阈值范围，卡滞故障面积阈值范围的下限大于对应的正常面积阈值范围的上限，若计算的区域面积在卡滞故障面积阈值范围内，则隔离开关出现卡滞故障。
[0016]进一步地，为了更好地获知隔离开关的故障类型，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括所述机械故障包括隔离开关空载造成的故障，隔离开关空载造成的故障对应空载故障面积阈值范围，空载故障面积阈值范围的上限小于对应的正常面积阈值范围的下限，若计算的区域面积在空载故障面积阈值范围内，则隔离开关出现空载故障。
[0017]进一步地，为了及时获知隔离开关发生故障，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括若GIS用隔离开关存在机械故障，则进行声和/或光警报。
[0018]进一步地，为了更好地传输数据，本专利技术提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，还包括在步骤3)后，还包括对获取的分合闸速度、驱动电机的电压信号和电流信号，以及机械故障判断结果进行数据上传，上传时采用标准Modbus
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RTU通讯协议通过RS485接口进行上传。
[0019]本专利技术还提供了一种GIS用隔离开关机械故障检测系统，包括：信号采集设备、存储器和处理器；所述信号采集设备用于获取隔离开关的分合闸速度、以及隔离开关用驱动电机的电压和电流信号；所述处理器用于利用获取的分合闸速度、驱动电机的电压信号和电流信号执行存储在所述存储器中的指令，以实现上述的GIS用隔离开关机械故障检测方法。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的GIS用隔离开关机械故障检测方法的流程图；
[0021]图2(a)是本专利技术的GIS用隔离开关机械故障检测系统的结构示意图；
[0022]图2(b)为图2(a)中GIS用隔离开关机械故障检测系统的左视图。
具体实施方式
[0023]本专利技术的基本构思为：利用获取的隔离开关的分合闸速度确定分合闸过程，在确定分合闸过程后利用获取的隔离开关用驱动电机的电压和电流信号，得到电压
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电流波形所形成的区域的面积，通过区域面积与正常面积阈值范围的比较，确定隔离开关是否存在故障。在这种情况下，由于结合了速度与电压
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电流波形形成的区域面积双重因素进行故障判断，提高了机械故障检测准确性。
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及技术效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。
[0025]GIS用隔离开关机械故障检测方法实施例：
[0026]图1是本专利技术的GIS用隔离开关机械故障检测方法的流程图。
[0027]步骤一：获取隔离开关的分合闸速度以及隔离开关用驱动电机的电压和电流信号。
[0028]具体地，由于隔离开关电机负载的变化会引起驱动电机回路电流的变化，以及在隔离开关机构带动本体动作过程中，不同的运行阶段，负载是变化的，这些变化能够通过驱动电机回路的电压值、电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GIS用隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，包括：1)获取隔离开关的分合闸速度以及隔离开关用驱动电机的电压和电流信号；2)根据分合闸速度，确定隔离开关所处的分合闸过程，其中，若分合闸速度由慢变快，则隔离开关处于分闸过程，若分合闸速度由快变慢，则隔离开关处于合闸过程；3)在确定分合闸过程后，进而利用获取的电压和电流信号，得到对应的电压
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电流波形图，计算电压
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电流波形所形成的区域的面积，并称为区域面积；4)判断所述区域面积是否处于对应的正常面积阈值范围内，若区域面积在正常面积阈值范围内，则隔离开关不存在机械故障，若区域面积不在正常面积阈值范围内，则隔离开关存在机械故障。2.根据权利要求1所述的GIS用隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，利用积分法计算电压
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电流波形所形成的区域的区域面积。3.根据权利要求1所述的GIS用隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，在步骤3)中，正常面积阈值范围计算方法包括：获取正常工作时的多个与确定的分合闸过程对应的过程的电压和电流信号，以获得对应的多幅正常工作时电压
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电流波形图；计算各电压
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电流波图所形成的区域的面积，选择最小的面积作为正常面积阈值范围的下限，选择最大的面积作为正常面积阈值范围的上限。4.根据权利要求1所述的GIS用隔离开关机械故障检测方法，其特征在于，驱动电机的工作范围为187V
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242V。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴运泽，黄坤鹏，李健，庞永鹏，王晓磊，刘超峰，赵恒，董清华，康留涛，毕海波，李建彬，娄晓丹，王清华，黄晓光，王成名，贺莹莹，李世亚，侯聪，朱琼琼，段启超，彭斌，赵海洋，马延珂，孟凡军，苗壮，刘宁华，梅帅鹏，杨磊，王明阳，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：