CN111830403A - 一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统 - Google Patents

一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统，所述故障检测方法包括：当所述隔离开关装置的不同的组件工作时，采集组件对应的参数，其中，所述隔离开关装置的组件包括：电机和隔离开关，所述电机用于驱动所述隔离开关分合闸；根据所述隔离开关装置的不同的组件，建立组件对应的故障模型；根据采集的所述组件对应的参数，采用所述组件对应的故障模型计算得到所述组件的故障参数；根据所述组件的故障参数，确定所述组件的故障类型。本发明实施例能够对隔离开关装置的运行状态进行实时检测和评估，能够对隔离开关装置的故障问题或者潜在的故障隐患进行分析和预警，实时对隔离开关装置进行保护和控制。

Description

一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统
技术领域
本发明涉及隔离开关技术领域，尤其涉及一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统。
背景技术
在资源压力、低碳经济的背景下，智能电网是满足我国日益增长的电力需求，提升能源利用效率的必然选择。智能电网建设顺应未来可持续发展需求，已成为全球电力行业积极应对未来发展挑战的共同选择。智能变电站是构成智能电网的关键结点，其中，隔离开关是变电站数量最多的一次设备，隔离开关的故障率也高居榜首。主要是因为户外隔离开关直接暴露于大气中，金属部件容易氧化腐蚀，转动主轴、传动机构基本没有密封措施，润滑脂直接与空气接触容易变质、流失，同时关节处易积累氧化物和灰尘，一定时间后容易出现操作卡涩。过热故障也是高压隔离开关在运行中常发生的缺陷。隔离开关发生过热故障后，当运行电流还为达到额定值的60％时便已经出现不正常的发热现象，这是在投运前调试和检修中无法发现的问题。隔离开关如果出现故障，将会导致停电范围扩大、设备检修时间延长等问题。因此，现有技术无法实时且准确判断隔离开关相关组件是否出现潜在故障。
发明内容
本发明实施例提供了一种隔离开关装置的故障检测方法、介质及系统，以解决现有技术无法实时且准确判断隔离开关相关组件是否出现潜在故障的问题。
第一方面，提供一种隔离开关装置的故障检测方法，所述故障检测方法包括：当所述隔离开关装置的不同的组件工作时，采集组件对应的参数，其中，所述隔离开关装置的组件包括：电机和隔离开关，所述电机用于驱动所述隔离开关分合闸；根据所述隔离开关装置的不同的组件，建立组件对应的故障模型；根据采集的所述组件对应的参数，采用所述组件对应的故障模型计算得到所述组件的故障参数；根据所述组件的故障参数，确定所述组件的故障类型。
第二方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的隔离开关装置的故障检测方法。
第三方面，提供一种隔离开关装置的故障检测系统，其特征在于，包括：如第二方面实施例所述的计算机可读存储介质。
这样，本发明实施例中，能够对隔离开关装置的运行状态进行实时检测和评估，能够对隔离开关装置的故障问题或者潜在的故障隐患进行分析和预警，实时对隔离开关装置进行保护和控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的隔离开关装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的隔离开关装置的故障检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种隔离开关装置的故障检测方法。本发明实施例的隔离开关装置的组件主要包括：电机和隔离开关。电机用于驱动隔离开关分合闸。
具体的，图1示出了一优选实施例的隔离开关装置的结构。隔离开关主要包括：动触头1、静触头2和可转动的主轴。主轴支撑动触头1，使动触头1可随着主轴的转动与静触头2接触。具体的，静触头2的数量为两个，可分别设置在两个支柱绝缘子3上。两个支柱绝缘子3分别设置在一底座4的两端。主轴可包括：第一传动轴5、操作绝缘子6和第二传动轴7。第一传动轴5的一端穿过底座4的中部与操作绝缘子6的一端连接。操作绝缘子6的另一端连接第二传动轴7的一端。第二传动轴7的另一端连接主导电臂8的中部。动触头1的数量为两个，主导电臂8的两端各设置一动触头1。第一传动轴5的另一端与电机9的输出端连接。电机9驱动主轴转动，从而带动动触头1与静触头2接触和分离，实现隔离开关的分合闸。
如图2所示，该隔离开关装置的故障检测方法包括如下的步骤：
步骤S201：当隔离开关装置的不同的组件工作时，采集组件对应的参数。
本方法所述的隔离开关装置的组件涉及电机和隔离开关。
其中，电机对应的参数包括：电机电压、电机电流和电机转数。具体的，可设置电压传感器、电流传感器和光电编码器分别采集电机电压、电机电流和电机转数。电压传感器和电流传感器可设置在电机的输电线路上，光电编码器可设置在电机的电机转轴上。
其中，隔离开关对应的参数包括：静触头温度、主轴力矩和主轴角度。具体的，可设置温度传感器、扭矩传感器和角度传感器分别采集静触头温度、主轴力矩和主轴角度。温度传感器可安装在隔离开关的静触头区域，采用电场取能技术获得温度传感器工作所需的电量，采用蓝牙技术进行数据传输。扭矩传感器和角度传感器可安装在主轴上。
步骤S202：根据隔离开关装置的不同的组件，建立组件对应的故障模型。
具体的，电机对应的故障模型如下：
Mm＝P1(v)+P2(i)+P3(n)。
其中，Mm表示电机的故障参数，v表示电机电压，i表示电机电流，n表示电机转数。P1表示第一阈值，P2表示第二阈值，P3表示第三阈值，上述三个阈值可根据经验预设。
具体的，隔离开关的故障模型如下：
Ms＝P4(t)+P5(f)+P6(q)。
其中，Ms表示隔离开关的故障参数，t表示静触头温度，f表示主轴力矩，q表示主轴角度。P4表示第四阈值，P5表示第五阈值，P6表示第六阈值，上述三个阈值可根据经验预设。
步骤S203：根据采集的组件对应的参数，采用组件对应的故障模型计算得到组件的故障参数。
具体，根据步骤S203中的两个方程进行相应的计算。采集的组件对应的参数是实时的参数，可每隔预设时间采集一次。该预设时间可根据经验设置，避免间隔时间过长导致漏检，也避免过于频繁地采集。
步骤S204：根据组件的故障参数，确定组件的故障类型。
具体的，对于电机，该步骤的过程如下：
(1)若电机的故障参数不小于第一特征值，则确定电机的故障为电机短路故障。
(2)若电机的故障参数不小于第二特征值，则确定电机的故障为电机开路故障。
(3)若电机的故障参数不小于第三特征值，则确定电机的故障为电机堵转故障。
(4)若电机的故障参数不小于第四特征值，则确定电机的故障为电机缺相故障。
(5)若电机的故障参数不小于第五特征值，则确定电机的故障为电机过热故障。
具体的，对于隔离开关，该步骤的过程如下：
(1)若隔离开关的故障参数不小于第六特征值，则确定隔离开关的故障为合闸不到位故障。
(2)若隔离开关的故障参数不小于第七特征值，则确定隔离开关的故障为触头过热故障。
(3)若隔离开关的故障参数不小于第八特征值，则确定隔离开关的故障为分闸卡涩故障。
(4)若隔离开关的故障参数不小于第九特征值，则确定隔离开关的故障为合闸卡涩故障。
上述的特征值均可根据经验预设。
当确定了故障类型后，工作人员可根据故障类型进行相应的处理，具体的，步骤S204之后，本发明实施例的方法还包括：
(1)若组件的故障类型为电机短路故障、电机开路故障、电机堵转故障或电机缺相故障，则将电机断电，且发出报警信号。
(2)若组件的故障类型为电机过热故障，则减小电机的输出功率，且发出报警信号，或，将电机断电，且发出报警信号。
(3)若组件的故障类型为合闸不到位故障，则发出报警信号，在工作人员监视下驱动电机进行合闸操作。
(4)若组件的故障类型为触头过热故障，则发出报警信号，在工作人员监视下驱动电机进行分闸操作。
(5)若组件的故障类型为分闸卡涩故障或合闸卡涩故障，则发出报警信号和维护信号，对隔离开关采取自锁措施。
上述步骤中，通过发出报警信号可提示工作人员隔离开关装置发生故障或者具有潜在故障。通过发出维护信号，提示工作人员进行维护。
通过上述的方法，可根据不同的故障类型，采用不同的处理方式，以便及时排除故障，避免造成危险。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令。所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例所述的隔离开关装置的故障检测方法。
本发明实施例还公开了一种隔离开关装置的故障检测系统。该系统包括：如上述实施例所述的计算机可读存储介质。
综上，本发明实施例，能够对隔离开关装置的运行状态进行实时检测和评估，能够对隔离开关装置的故障问题或者潜在的故障隐患进行分析和预警，实时对隔离开关装置进行保护和控制。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述故障检测方法包括：
当所述隔离开关装置的不同的组件工作时，采集组件对应的参数，其中，所述隔离开关装置的组件包括：电机和隔离开关，所述电机用于驱动所述隔离开关分合闸；
根据所述隔离开关装置的不同的组件，建立组件对应的故障模型；
根据采集的所述组件对应的参数，采用所述组件对应的故障模型计算得到所述组件的故障参数；
根据所述组件的故障参数，确定所述组件的故障类型。
2.根据权利要求1所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，
所述电机对应的参数包括：电机电压、电机电流和电机转数；
所述电机对应的故障模型为Mm＝P1(v)+P2(i)+P3(n)，其中，Mm表示电机的故障参数，v表示电机电压，i表示电机电流，n表示电机转数，P1表示第一阈值，P2表示第二阈值，P3表示第三阈值。
3.根据权利要求2所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述确定所述组件的故障类型的步骤，包括：
若所述电机的故障参数不小于第一特征值，则确定所述电机的故障为电机短路故障；
若所述电机的故障参数不小于第二特征值，则确定所述电机的故障为电机开路故障；
若所述电机的故障参数不小于第三特征值，则确定所述电机的故障为电机堵转故障；
若所述电机的故障参数不小于第四特征值，则确定所述电机的故障为电机缺相故障；
若所述电机的故障参数不小于第五特征值，则确定所述电机的故障为电机过热故障。
4.根据权利要求3所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述确定所述组件的故障类型的步骤之后，所述方法还包括：
若所述组件的故障类型为所述电机短路故障、所述电机开路故障、所述电机堵转故障或所述电机缺相故障，则将所述电机断电，且发出报警信号；
若所述组件的故障类型为所述电机过热故障，则减小所述电机的输出功率，且发出报警信号，或，将所述电机断电，且发出报警信号。
5.根据权利要求1所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述隔离开关包括：动触头、静触头和可转动的主轴，所述主轴支撑所述动触头，使所述动触头可随着所述主轴的转动与所述静触头接触。
6.根据权利要求5所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，
所述隔离开关对应的参数包括：静触头温度、主轴力矩和主轴角度；
所述隔离开关的故障模型为Ms＝P4(t)+P5(f)+P6(q)，其中，Ms表示隔离开关的故障参数，t表示静触头温度，f表示主轴力矩，q表示主轴角度，P4表示第四阈值，P5表示第五阈值，P6表示第六阈值。
7.根据权利要求6所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述确定所述组件的故障类型的步骤，包括：，
若所述隔离开关的故障参数不小于第六特征值，则确定所述隔离开关的故障为合闸不到位故障；
若所述隔离开关的故障参数不小于第七特征值，则确定所述隔离开关的故障为触头过热故障；
若所述隔离开关的故障参数不小于第八特征值，则确定所述隔离开关的故障为分闸卡涩故障；
若所述隔离开关的故障参数不小于第九特征值，则确定所述隔离开关的故障为合闸卡涩故障。
8.根据权利要求7所述的隔离开关装置的故障检测方法，其特征在于，所述确定所述组件的故障类型的步骤之后，所述方法还包括：
若所述组件的故障类型为所述合闸不到位故障，则发出报警信号，在工作人员监视下驱动所述电机进行合闸操作；
若所述组件的故障类型为所述触头过热故障，则发出报警信号，在工作人员监视下驱动所述电机进行分闸操作；
若所述组件的故障类型为所述分闸卡涩故障或所述合闸卡涩故障，则发出报警信号和维护信号，对所述隔离开关采取自锁措施。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一所述的隔离开关装置的故障检测方法。
10.一种隔离开关装置的故障检测系统，其特征在于，包括：如权利要求9所述的计算机可读存储介质。
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