[发明专利]一种高压断路器机械状态的故障诊断方法

说明书

一种高压断路器机械状态的故障诊断方法，包括以下步骤：步骤一，分别建立特征参数矩阵、基础状态转移系数和断路器机械状态参数；步骤二，将以上3个故障分析参数写入此型号断路器的在线监测系统中；步骤三，首先通过对该个断路器进行初次故障诊断，若0＜＜0.5，则当前该断路器的机械状态不存在故障隐患；若不在此范围，则当前断路器的机械状态存在故障隐患，若该断路器存在故障隐患，根据实际机械状态将机械状态参数的值校正为0或1。本发明所述方法，计算简单、快速，计算量低，准确率高。

技术领域

本发明涉及高压断路器技术领域，具体为一种高压断路器机械状态的故障诊断方法。

背景技术

断路器在电力系统中扮演着非常重要的角色，对电力系统起着保护作用，在各类断路器中，操作机构方面的事故都占有比较高的比例。统计数据表明：变电站维护费用的一半以上是用于高压断路器的检修，而断路器故障的10%是由于不正确检修造成的。因此，对高压断路器的工作状态进行有效检测，避免故障的深度发展，防止恶性突发师父发生，对保障电网的安全可靠运行有十分重要的意义。在高压断路器的合、分操作过程中，操作机构线圈电流的任何变化都是铁心运动细节的真实写照。根据线圈电流的波形可以了解铁心的运动形成，依据电流波形以及电流信号的一些特征就可以判断铁心运动是否有卡滞、脱扣、拒分、拒合等现象。

最初，人们对断路器进行检修的方式是在故障发生以后再进行检修，也叫事故检修，这种检修方式对电网的稳定运行有较大的影响。后来逐渐发展为固定时间进行预防性的定期检修。定期的检修和维护虽然可以减少和防止一些事故的发生，但是仍然对电网存在一定的影响。比如，在进行维修检查时，需要切断电源，对断路器进行撤装，在停电的状态下对其进行监测，这跟断路器正常挂网运行时有所区别，所检测的数据会有一定的影响，不能准确说明问题。目前“状态维修”的概念逐渐流行起来。状态维修技术是根据先进的状态检测技术及故障诊断技术，提供设备的状态信息，并对设备的运行状况进行判断，使得我们可以在故障发生之前对设备进行预防性的检修。

30多年来，高压断路器的故障诊断技术经历了一个从简单信号测量到人工智能、人机协作的发展过程。最初的诊断方法是直接测量系统的I/O信号，通过信号变化是否超限确定系统是否发生了故障。当某一表征信号与正常情况有差别时，就有可能发生了故障，但对故障类型和部位还需要经验加以分析。然后，发展为对信号进行一些简单的处理，得到信号的相关特征量，例如变化率、系统效率等，从而可以使得系统的诊断功能得到一定程度的改善。总之，目前对该领域的研究还处于初级阶段。在实际应用中，受到多方面的影响，包括：一、难以建立精确的数学模型；二、对系统结构和参数的不确定性、时变性等缺乏充分的认识和了解；三、干扰和噪声造成的影响，故障诊断算法的准确度并不高，无法满足智能电网对高压断路器故障诊断提出的实时性与可靠性的要求。因此，如何发明一种具有较高精度与可靠度的高压断路器故障诊断算法成为亟需解决的课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种具有较高精度与可靠度的高压断路器机械状态的故障诊断方法，检修精度提高，有效地提高了电力系统的经济性、可靠性、安全性。

本发明为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种高压断路器机械状态的故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤一：建立故障分析基础参数群

1）建立特征参数矩阵

针对出厂前的某一型号的断路器，通过在线监测系统实验N次测试采集断路器操作机构正常运行及各种可能故障情况下分合闸线圈电流原始数据，得到机构正常及各种故障情况下电流样本曲线，提取记录N次实验对应的N组特征点参数并形成特征参数矩阵X，此特征参数矩阵X为第一基础故障分析参数；

2）建立基础状态转移系数

首先，建立断路器机械状态参数

将断路器的机械状态记为参数，其中，=1时表示断路器有故障，=0时表示断路器无故障，其中，参数为第二基础故障分析参数；