CN110553830B - 一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法 - Google Patents

一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其包括以下步骤：S1、采集开关柜动作时的振动信号，采集断路器动作时分合闸线圈的电流数据；S2、将采集的振动信号和电流数据发送至处理终端；S3、提取关键电流和时间信息和振动事件变化的时间信息；S4、将关键电流和时间信息以波形形式进行展示，将振动事件变化的时间信息以波形形式进行展示；S5、判断关键电流和振动事件变化出现的时间是否相同，若是则判定该开关在该时刻进行了操作，否则判断该开关在该时刻未进行操作。本发明采用了多传感器感知其机械特性，将两者所感知的信号可以进行对比，避免了由于单一检测带来的误差。

Description

一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法
技术领域
本发明涉及金属封闭开关设备检测领域，具体涉及一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法。
背景技术
高压断路器是电力***中最重要的保护和控制设备，其性能的可靠性与其机械传动***的可靠性密切相关。断路器机械特性测试不仅是例行试验中的重要项目，也是实行开关柜不停电检测必不可少的内容，根据测试结果所做出的机械状态评价是断路器可靠运行和电网安全稳定的重要保证，而10kV金属封闭开关设备作为面向用户侧的最后一级高压开关设备，其内部的断路器运行状态直接影响到用户的用电，因此显得更为重要。
目前在10kV金属封闭开关设备中的断路器机械特性的检测中主要是由检测人员携带机械特性检测仪在开关柜进行例行停电检修时进行的不带电检测，这一检测方法虽然目前使用的较为普遍，但存在较多的问题。
(1)必须检测人员携带检测仪到现场进行检测，检测过程较为麻烦；
(2)由于检测一般在例行检修时进行，次数较少，不能提供较多的样本从而推断出开关柜实际运行时的机械特性；
(3)检测手段较为单一，仅能通过检测分合闸线圈电流来进行推断。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的金属封闭开关设备机械特性在线检测方法解决了现有金属封闭开关设备检测方法繁琐不便的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其包括以下步骤：
S1、采集开关柜动作时的振动信号，采集断路器动作时分合闸线圈的电流数据；
S2、将采集的振动信号和电流数据发送至处理终端；
S3、通过处理终端对电流数据进行小波去噪，提取关键电流和时间信息；通过处理终端对振动信号进行小波去噪和包络线分析，提取振动事件变化的时间信息；
S4、将关键电流和时间信息以波形形式进行展示，将振动事件变化的时间信息以波形形式进行展示；
S5、判断关键电流和振动事件变化出现的时间是否相同，若是则判定该开关在该时刻进行了操作，否则判断该开关在该时刻未进行操作。
进一步地，步骤S1的具体方法为：
通过振动传感器对开关柜动作时的振动信号进行采集，采用霍尔传感器对断路器动作时的分合闸线圈电流进行采集，得到振动信号和电流数据。
进一步地，步骤S2的具体方法为：
通过A/D数据采集卡对采集的振动信号和电流数据进行采集与转换，并通过无线通信模块将转换后的信号发送至处理终端。
进一步地，无线通信模块为Zigbee通信模块。
进一步地，处理终端为工控机。
本发明的有益效果为：本方法采用了多传感器感知其机械特性，将两者所感知的信号可以进行对比，避免了由于单一检测带来的误差。本方法所使用的各种检测设备仅需一次装设后可以持续运行，检修人员仅需察看现场处理终端，即可获得所需时间内的开关柜每次动作时的机械特性状况，操作简单方便。本方法能够实现对10kV金属封闭式开关设备机械特性的实时连续的检测，避免了由于停电检修时才进行检测，导致无法掌握其实际的机械特性的问题。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该金属封闭开关设备机械特性在线检测方法包括以下步骤：
S1、采集开关柜动作时的振动信号，采集断路器动作时分合闸线圈的电流数据；
S2、将采集的振动信号和电流数据发送至处理终端；
S3、通过处理终端对电流数据进行小波去噪，提取关键电流和时间信息；通过处理终端对振动信号进行小波去噪和包络线分析，提取振动事件变化的时间信息；
S4、将关键电流和时间信息以波形形式进行展示，将振动事件变化的时间信息以波形形式进行展示；
S5、判断关键电流和振动事件变化出现的时间是否相同，若是则判定该开关在该时刻进行了操作，否则判断该开关在该时刻未进行操作。
步骤S1的具体方法为：通过振动传感器对开关柜动作时的振动信号进行采集，采用霍尔传感器对断路器动作时的分合闸线圈电流进行采集，得到振动信号和电流数据。
步骤S2的具体方法为：通过A/D数据采集卡对采集的振动信号和电流数据进行采集与转换，并通过无线通信模块将转换后的信号发送至处理终端。无线通信模块为Zigbee通信模块。处理终端为工控机。
在本发明的一个实施例中，采用振动传感器可以对开关柜动作时的振动信号进行采集，采用霍尔传感器可以对断路器动作时的分合闸线圈电流进行采集，利用A/D数据采集卡对传感器数据进行采集，同时采用基于Zigbee的无线通信模块建立各个采集单元与现场数据处理终端间的无线网络。将数据从采集单元发送至现场数据处理终端，现场数据处理终端采用工控机进行实现，装设有数据处理软件，能够对采集数据进行小波变化等操作，并能够基于采集数据进行其机械特性波形图的绘制，存储等。
综上所述，本发明采用了多传感器感知其机械特性，将两者所感知的信号可以进行对比，避免了由于单一检测带来的误差。本方法所使用的各种检测设备仅需一次装设后可以持续运行，检修人员仅需察看现场处理终端，即可获得所需时间内的开关柜每次动作时的机械特性状况，操作简单方便。本方法能够实现对10kV金属封闭式开关设备机械特性的实时连续的检测，避免了由于停电检修时才进行检测，导致无法掌握其实际的机械特性的问题。

Claims (5)

1.一种金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集开关柜动作时的振动信号，采集断路器动作时分合闸线圈的电流数据；
S2、将采集的振动信号和电流数据发送至处理终端；
S3、通过处理终端对电流数据进行小波去噪，提取关键电流和时间信息；通过处理终端对振动信号进行小波去噪和包络线分析，提取振动事件变化的时间信息；
S4、将关键电流和时间信息以波形形式进行展示，将振动事件变化的时间信息以波形形式进行展示；
S5、判断关键电流和振动事件变化出现的时间是否相同，若是则判定该开关在该时刻进行了操作，否则判断该开关在该时刻未进行操作。
2.根据权利要求1所述的金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其特征在于，所述步骤S1的具体方法为：
通过振动传感器对开关柜动作时的振动信号进行采集，采用霍尔传感器对断路器动作时的分合闸线圈电流进行采集，得到振动信号和电流数据。
3.根据权利要求1所述的金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：
通过A/D数据采集卡对采集的振动信号和电流数据进行采集与转换，并通过无线通信模块将转换后的信号发送至处理终端。
4.根据权利要求3所述的金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其特征在于，所述无线通信模块为Zigbee通信模块。
5.根据权利要求1所述的金属封闭开关设备机械特性在线检测方法，其特征在于，所述处理终端为工控机。
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