断路器刚分刚合点的在线判断方法及其装置

摘要

本发明公开了一种适用于在线监测的断路器刚分刚合点判断方法及其装置。装置包括传感器单元、数据采集单元与数据处理单元。方法为：(1)位移信号数据采集及传输、存储，并进行消噪、去毛刺平滑处理。(2)断路器合闸过程三相位移量、起始时刻、离散合闸速度计算。(3)根据加速度判据确定三相合闸过程刚合点。(4)根据刚合点求取三相合闸过程接触行程。(5)根据三相分合闸接触行程相等的原则计算分闸过程刚分点。本发明通过选用三相位移传感器直接测量位移，利用加速度判据得到刚分刚合点，提高了三相测量精度，实现了在线状态下三相机械特性的监测。

主权项

一种断路器刚分刚合点的在线判断方法，包括：断路器刚合点在线判断方法和刚分点在线判断方法，其特征在于，利用断路器刚合点在线判断方法分别对A、B、C三相实施断路器的刚合点进行在线判断，利用刚分点在线判断方法分别对A、B、C三相实施断路器的刚分点进行在线判断，所述断路器刚合点在线判断方法包括以下步骤：步骤1按照采样点的采样时间顺序，利用位移传感器依次获取等时间间隔T的断路器动触头合闸过程的位移信号disA(i)，i=1、2、3、……，时间间隔T=1/f，f为采样率，i为采样点的序号且为正整数，步骤2配置算法参数：选择断路器操动机构底面板作为测量基准面，并以测量基准面至分闸状态下动触头之间的距离作为动触头实际最小位移值Amin，以测量基准面至合闸状态下动触头之间的距离作为动触头实际最大位移值Amax，再通过测量获取动触头实际最大位移值Amax以及动触头实际最小位移值Amin，步骤3对步骤1采集的动触头位移信号预处理：采用小波消噪算法进行一维降噪，消除噪声干扰，消噪后数据为disA1(i)，i=1、2、3、……，利用限幅滤波手段去除毛刺，得到预处理后的离散位移数据为disA2(i)，i=1、2、3、……，步骤4实际离散位移量disAs(i)、总行程strA、合闸起始时刻nhA1及离散合闸速度yA(i)的计算：步骤4.1实际离散位移量disAs(i)计算：首先计算总行程strA，总行程strA=Amax‑Amin；其次计算线性比例系数KK，所述线性比例系数KK表示实际位移量与所采集的信号电压值之间的线性比例，计算公式为：KK=strA/(av2‑av1),其中av2表示合闸状态的位移传感器采样电压值，av1表示分闸状态的位移传感器采样电压值；最后得到实际离散位移量disAs(i)，实际离散位移量为：disAs(i)=(disA2(i)‑av1)×KK步骤4.2搜索起始时刻nhA1：向后逐个搜索disAs(i)，并以第一个大于合闸过程总行程strA的10%所对应时刻的点为nhA1，步骤4.3实际离散位移量disAs(i)所对应的离散合闸速度yA(i)通过数值微分三点公式得到，将disAs(l)、disAs(l+1)、disAs(l+2)作为一组进行分段计算，l=1、4、7、……、3n+1，n为自然数，其算法如下：$\mathrm{yA}\left(l\right)=\frac{1}{2T}[-3\mathrm{disAs}\left(l\right)+4\mathrm{disAs}(l+1)-\mathrm{disAs}(l+2)]$$\mathrm{yA}\left(l\right)=\frac{1}{2T}[-\mathrm{disAs}\left(l\right)+\mathrm{disAs}(l+2)]$$\mathrm{yA}(l+2)=\frac{1}{2T}[\mathrm{disAs}\left(l\right)-4\mathrm{disAs}(l+1)-3\mathrm{disAs}(l+2)]$l=1、4、7、……、3n+1，n为自然数，得到合闸过程离散合闸速度yA(i)，i=1、2、3、……，步骤5合闸过程刚合点判断，其具体分步骤如下：步骤5.1以nhA1为起始点，向后搜索速度零点nhA2，其判断依据为：disAs(k+1)‑disAs(k)<0且disAs(k)‑disAs(k‑1)>0其中，k依次取值为nhA1、nhA1+1、nhA1+2、……，直至出现满足条件的k并以满足条件的第一个k点即为nhA2点，步骤5.2以nhA2为起始点，向前搜索加速度零点nhA3，其判断依据为：yA(j+1)‑yA(j)<0且yA(j)‑yA(j‑1)>0其中，j依次取值为nhA2、nhA2‑1、nhA2‑2、……，直至出现满足条件的j并以满足条件的第一个j点即为nhA3点，步骤6以nhA3点作为刚合点，求取断路器接触行程ConA，ConA=strA‑disAs(nhA3)；所述断路器刚分点在线判断方法包括以下步骤：步骤7按照采样点的采样时间顺序，利用位移传感器依次获取等时间间隔T的断路器动触头分闸过程的位移信号dispA(i)，i=1、2、3、……，时间间隔T=1/f，f为采样率，i为采样点的序号且为正整数，步骤8对步骤7采集的动触头位移信号预处理：采用小波消噪算法进行一维降噪，消除噪声干扰，利用限幅滤波手段去除毛刺，得到预处理后的离散位移数据为dispA2(i)，i=1、2、3、……，步骤9实际离散位移量dispAs(i)计算，dispAs(i)=(dispA2(i)‑av1)×KK，步骤10根据分合闸过程接触行程ConA相等的原则，按顺序向后搜索dispAs(i)，i=1、2、3、……，并以第一个大于ConA所对应时刻的点为nfA1，即分闸过程刚分点。