本发明专利技术公开了一种断路器综合状态测试方法，属于电力系统状态测试方法领域，它全面反映了高压断路器的工作状态，包括对分合闸线圈电流、时间参数、速度参数、合闸电阻及投入时间的测试。本发明专利技术参数测量精准，具有良好的人机交互界面，有效降低了安全隐患，对提高电力系统输电的连续性和高效性，降低设备故障率，提高断路器工作的可靠性有着重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统状态测试方法，特别涉及。
技术介绍
随着电力系统朝着高电压、大容量方向发展，电力运营部门对保证高压断路器的运行可靠性提出了迫切的需要和更高的要求。因此，对高压断路器实施状态检修，掌握其运行特性及变化趋势，能够减少过早或不必要的停电试验和检修，减少维护工作量，降低维修费用，提高检修的针对性，可显著提高电力系统运行的可靠性和经济性。国外在高压断路器状态参数测试方面的研究工作开展的比较早，已经开发出了一些较为实用的高压断路器测试分析系统，具有代表性的主要有瑞典的TM1600/MA61断路器动作特性测试分析系统。该系统由TM1600断路器时间特性测试仪和MA61行程运动测试分析仪两部分构成，可在变电站现场和开关厂等工业环境中测试各种类型的断路器的动作特性；英国Hathaway公司与美国爱迪生电力公司共同研制开发的BCM型开关状态监测系统，可以对开关设备重要参数进行长期连续状态监测，分析变化趋势，及时发现故障前兆。 但TM1600/MA61测试仪价格昂贵，且其由两台测试仪组合而成，集成度低，不便于操作；BCM 型开关状态监测系统虽然可以长期连续状态监测，但由于在线测试的连接方式及响应的局限性，测试精度不高，只能大致反映出机械特性参数的变化趋势，且价格较高。两型号测试仪均不能测量合闸电阻及其投入时间。国内对断路器状态测试仪器研发较晚，传统的测试方法中，检修试验人员通常使用电秒表、同步灯、光线示波器、电磁振荡器和转鼓测速仪等试验设备进行测试。但这些设备运输困难，不但占用现场面积大，测试时接线复杂，读取记录的数据要进行人工处理和计算，而且测量的误差大，检修工作的时间长。但是近年来许多高校、研究机构和电力运营单位也研制出能够提取断路器基本特性参量的测试仪器，其中具有代表性的是扬州品胜电气科技有限公司生产的PSGKC -FPSGKC-F高压断路器测试仪；石家庄汉迪电气有限公司生产的QP02 IBD微机型断路器测试仪；武汉恒新国仪科技有限公司生产的GYKC-4高压开关动特性测试仪等。中国专利号“200910067220. 5”名称为“一种断路器状态测试方法”虽然能够测量合间电阻及投入时间，但在其它方面参数的测量精度低，而且无法测量速度参数， 对时间参数的测量也仅是一个想法。通过对以上提及的测试仪进行分析发现一方面，以上设备主要注重测试断路器的某一类单一参数，例如仅仅是行程参数或者是时间参数，测试仪器测试参数少，不能全面的反映高压断路器运行时的各项状态指标，而且结构复杂，操作繁琐，性能可靠性和集成度低。而且其中的大部分仪器还无法测试断路器的合闸电阻及其投入时间。然而，要对高压断路器的故障做出可信度高的诊断就需要掌握断路器运行状态的综合参数。分合闸线圈电流能反映电磁铁本身以及所控制的锁门或阀门以及连锁触头在操作过程中的工作情况；时间参数的测试能反映断路器触头电磨损程度，评估断路器使用寿命和操作状态；速度参数能够直接反映断路器的机械故障情况和大致的机械故障位置；合闸电阻及其投入时间的测试对于预防在合闸电阻存在缺陷的情况下，断路器继续投入使用，引发高压断路器的爆炸有积极意义。另一方面，以上设备不具有良好的人机交互界面，显示界面较为简单，只能显示处理结果，对波形参数等不能实现直观的显示。但是电流波形，时间特性曲线图等对于状态判断也具有重大的意义。综上所述，国内外的相关断路器状态测试仪普遍存在着监测参量少，实时性差等缺点，无法全面反映出高压断路器的工作状态，并且界面显示不够友好，操作复杂。本专利技术采用更先进的处理器来进一步综合更多参数的测试，优化系统结构，简化操作，而且同时为满足高压断路器信息管理自动化系统的实现和综合状态测试技术的发展趋势，开发出一种技术的断路器综合状态测试仪器，弥补传统电力设备故障预防中综合状态测试的空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，它全面反映了高压断路器的工作状态，包括对分合闸线圈电流、时间参数、速度参数、合闸电阻及投入时间的测试。本专利技术的技术方案如下，由以下步骤组成(A)基于LINUX操作系统和Qt/Embedded的软件环境构建；(B)对分合闸线圈电流的采集与测量；在断路器的线圈端串接电流传感器，电流传感器的输出经过调理电路后再经A/D转换得到线圈电流信号；利用Mallet离散小波变换处理线圈电流信号，提取电流特征参数；(C)对时间参数的采集与测量；将断路器的触头端与测试仪的开关量输入端相连接，通过端口探测电路探测得到时间参数；(D)对速度参数的采集与测量；将位移传感器与断路器的动触头连接固定，位移传感器的输出直接经过A/D转换得到行程时间信号；利用HR滤波技术的数字信号处理技术从行程-时间波形中提取出速度参数；(E)对合闸电阻及投入时间的测量；在断路器输入端连接标准电阻，在标准电阻上加有直流电压源，标准电阻连接信号调理器，测试标准电阻在断路器分合闸不同的四个状态时间段的电压值，通过主控CPU得出合闸电阻的阻值和投入时间。附图说明图1是测试仪的整体软件结构图2是霍尔电流传感器接线图3是分合闸线圈电流信号采集电路原理图4是典型的分合闸线圈电流特性波形；图5是端口探测电路电路图6是固态继电器接线图7是合闸电阻工作过程图8是合闸电阻投入时间及测量方案图；图9是标准电阻电压变化曲线图； 图10是本专利技术整体结构框图。本专利技术的优点在于1、通过研究目前国内外已经使用的高压断路器分合闸参数的测试方法，综合考虑测试仪的运行速度和数据处理速度以及良好美观的人机交互，本专利技术设计了基于ARM处理器的信号采集处理和显示硬件电路，使用各种可靠的抗电磁干扰的外围电路，软件方面采用嵌入式LINUX作为操作系统，利用Qt/Embedded开发⑶I界面；2、本专利技术采用基于HR滤波技术的数字信号处理技术从行程-时间波形中提取出速度参数，在电力系统中，现场采集的高压断路器行程信号不可避免的含有高频噪声信号，只有进行去噪处理，才能有效地提取出原信号中的有用特征信息。本专利技术通过对比多种滤波手段，得出了运用基于加窗方法的FIR滤波技术能够很好的去除高频噪声干扰，实现速度参数的精确提取；3、本专利技术采用改进的Mallet离散小波变换处理方法对线圈电流信号进行分析提取出主要的时间参数，由于高压断路器现场电磁环境较为恶劣，线圈的电流信号波形往往含有很多因干扰而产生的高频噪声，这对从波形中提取有用信息十分不利，兼顾到高压断路器分合闸线圈电流信号的瞬变特性，本专利技术经过多种处理方法的验证比较，得出小波变换理论不但可以很好的去除高频噪声，而且线圈的电流信号经小波变换后的特征参量特别明显，可以准确地提取出来；4、本专利技术通过测试一个标准电阻在每个状态时间的电压值得到合闸电阻阻值和投入时间；5、本专利技术装置同时配备了大容量flash、SD卡和8英寸液晶屏幕，能够实现对海量数据的存储、数据的移动复制以及数据的显示，大尺寸的彩色液晶能够实现对测试曲线的直观显示分析，此外液晶上还具有触摸屏功能能够实现良好的人机交互。本装置还外扩了键盘接口和微型打印机，测试结果可随时查阅打印分析，这为电力设备测试的便携性和可靠性提供有力的保证，符合目前电力设备优化状态测试的重要内容和发展方向；6、本专利技术采用集成化的设计理念，分别采样处理断路器动作时触点状态、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种断路器综合状态测试方法，其特征在于：由以下步骤组成，（Ａ）基于ＬＩＮＵＸ操作系统和Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ的软件环境构建；（Ｂ）对分合闸线圈电流的采集与测量；（Ｃ）对时间参数的采集与测量；（Ｄ）对速度参数的采集与测量；（Ｅ）对合闸电阻及投入时间的测量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓光，左廷涛，田立岩，张亚萍，孙广，霍桂玲，武学亮，姜涛，
申请(专利权)人：内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局，
类型：发明
国别省市：15
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。