[发明专利]断路器载流故障预测方法

说明书

本发明公开了一种断路器载流故障预测方法，步骤包括：1)采集相关数据，各个监测从机通过采集相对应的断路器触头上的温度信号、电流信号和从机电源电压信号，并通过433MHz无线传送给监测主机，监测主机收到各个监测从机发送来的采集数据之后，通过与监测主机上的温湿度传感器检测出来的温湿度值进行对比，形成温升值；2)采用动态阈值算法去除奇异点数据，若两次采样增速小于Δ，采用相似日法；若增速大于Δ，则采用等效电阻分析法预测温度发展趋势；即如果增速大于Δ，则进行即时故障预测；如果增速小于Δ，则进行长期故障预测。本发明的方法，精确度高。

技术领域

本发明属于电力系统安全监测技术领域，涉及一种断路器载流故障预测方法。

背景技术

断路器是一种能够承载电力线路上的运行电流，并对其进行及时开断与关合的重要设备，安装在开关柜内对配电系统或者用户设备进行保护，或直接用于户外复杂的变电站环境中，比如10kV断路器属于高压断路器的一种。

断路器中触点之间的连接部位在长期的运行当中会因材料的老化或接触电阻增大而发热，这些发热部位由于大多都在电力设备的内部，目前的监测手段无法有效实现在线监测。同时，配电网络的复杂性，使测量点分布较广泛，且周围带有高压电，不便于人工测量；且断路器在运行过程中，经常会出现各种各样的故障。据相关部门统计，当断路器运行异常时，首先表现为热故障，热故障究其原因是设备连接件、触头连接不良或氧化使接触电阻增大，继而导致触点过热、烧融甚至短路，可以说，热故障与断路器本身寿命息息相关。

目前变电站采用的断路器温升在线监测系统，大多是采用固定阈值报警的方式，通过在线监测数值与预先设定的报警阈值相比较，若实时数据大于报警阈值，则电力系统工作异常；反之，工作正常。但是当监测值大于设定值时，有些故障已经恶化。但若把阈值设置过低，往往又会产生错报。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器载流故障预测方法，解决了现有技术固定阈值报警的方式，报警阈值难以平衡，存在监测不及时或误报警的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种断路器载流故障预测方法，按照以下步骤实施：

步骤1、采集相关数据，

监测主机同时连接N个监测从机，各个监测从机通过采集相对应的断路器触头上的温度信号、电流信号和从机电源电压信号，并通过433MHz无线传送给监测主机，监测主机收到各个监测从机发送来的采集数据之后，通过与监测主机上的温湿度传感器检测出来的温湿度值进行对比，形成温升值，并在监测主机的LCD液晶屏上显示出来，还可通过RS485/GPRS长距离传输至上位机，实现远距离监控；

步骤2、采用动态阈值算法去除奇异点数据，

监测主机接收到各个监测从机输送来的数据之后，首先通过以贝塔分布为核心的动态阈值算法，通过算法处理，消除由同步偏差、传输错误和信道噪声等问题引起的奇异点，具体过程如下：

2.1)将一段时间内监测到的温度数据X_i进行归一化处理，

其中，X_i为监测到的温度数据，X_min为监测数据中的最小值，X_max为监测数据中的最大值；

2.2)计算监测数据趋势概率的贝塔分布，

其中，γ、η是形状参数，m_i是监测数据落在第i个区间内的个数，n是监测数据的个数，h_i是每个区间的半宽度，N是所有区间的个数；

2.3)利用最小二乘法求贝塔分布的形状参数γ,η；

2.4)计算双侧α分位数λ₁及λ₂，