[发明专利]一种隔离开关操动机构故障诊断系统和方法

权利要求书

1.一种隔离开关操动机构故障诊断系统，其特征在于：包括分别与数据采集卡连接的电流钳、加速度传感器和声音传感器，数据采集卡与故障诊断服务器连接；

故障诊断服务器被配置为：

根据电流钳获取的隔离开关驱动电机电流信号中，电流均值是否超出设定值判断隔离开关驱动电机的工作状态；

根据加速度传感器获取的隔离开关操动机构振动信号中，信号峰值的出现时间是否在设定范围内，判断隔离开关操动机构的工作状态状态；

根据声音传感器获取的隔离开关操动机构声音信号中，无关频率信号是否存在，判断隔离开关的操动机构存在机械故障。

2.如权利要求1所述的一种隔离开关操动机构故障诊断系统，其特征在于：所述电流钳夹持在驱动电机三相电流的任意一相电流线上，采集操动机构的驱动电机电流信号。

3.如权利要求1所述的一种隔离开关操动机构故障诊断系统，其特征在于：所述加速度传感器连接在操动机构箱上，采集隔离开关操动机构的振动信号。

4.如权利要求1所述的一种隔离开关操动机构故障诊断系统，其特征在于：所述声音传感器通过支架固定在操动机构箱的侧面，采集隔离开关分合闸过程中操动机构的声音信号。

5.如权利要求1所述的一种隔离开关操动机构故障诊断系统，其特征在于：所述数据采集卡收集电流信号、振动信号和声音信号传输至故障诊断服务器。

6.基于权利要求1-5任一项所述系统实现故障诊断的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取隔离开关的驱动电机的电流信号，经希尔伯特变换得到电流包络线，当电流包络线中的平均值与驱动电机正常合闸的电流平均值之间的差，占驱动电机正常合闸的电流平均值的百分比超出设定值，驱动电机处于异常工作状态；否则为正常工作状态；

获取隔离开关的操动机构的振动信号，得到信号峰值的出现时间，当信号峰值出现时间与正常合闸时信号峰值出现时间之间的差，占正常合闸时信号峰值出现时间的百分比超出设定范围时，操动机构处于异常工作状态；否则处于正常工作状态；

获取隔离开关合闸时的声音信号，经小波包分解得到振动信号频率，当振动信号频率在设定分量之间的均值占基准值的百分比超出设定范围时，操动机构存在机械故障；否则处于正常工作状态。

7.如权利要求6所述的一种隔离开关操动机构故障诊断方法，其特征在于：

电流信号经希尔伯特变换得到电流包络线，根据正常合闸时的驱动电机电流取其平均值，定义为标准电流值I_N；

根据电流包络线中设定采样点之间的数据得到平均值I_AV；

根据若K15％，则驱动电机工作异常。

8.如权利要求6所述的一种隔离开关操动机构故障诊断方法，其特征在于：

获得正常合闸时采样点中的振动信号幅值的最大值，记录下其位置标号为n，根据n与采样频率的乘积得到信号峰值出现的时间t_n；

遍历振动信号的所有数据，确定其信号峰值，并得到对应的时间t_n1；

根据若满足-5％K25％，则振动信号正常；否则操动机构处于异常工作状态。

9.如权利要求6所述的一种隔离开关操动机构故障诊断方法，其特征在于：

当隔离开关的操动机构处于正常工作状态时，根据声音信号判断合闸动作时是否存在无关频率信号的影响，若存在无关频率，则操动机构处于正常工作状态；若不存在无关频率，则操动机构存在机械故障；

当隔离开关的操动机构处于异常工作状态时，无论是否存在无关频率信号的影响，操动机构均存在机械故障。

10.如权利要求6所述的一种隔离开关操动机构故障诊断方法，其特征在于：所述声音信号经小波包分解后，过滤无关频率信号。