CN112444741A - 基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电网运行管理技术领域，尤其为基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，该高压断路器检测与诊断系统包括：断路器就地非侵入式状态信号传感器单元；断路器就地采集数据处理单元，利用物联网接收采集到的数据信息，建立高压断路器动作典型图谱及诊断特征库；断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统，建立数据管理库，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型；本发明采用非侵入式技术，实现在线检测压断路器状态信号，同时，采用包络分析、量化谱分析、横向分析、趋势分析、重合度分析等多种故障诊断技术，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型，实现对高压断路器运行状态做出准确、合理的评价。
Description
技术领域
本发明属于电网运行管理技术领域，具体涉及一种基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统。
背景技术
高压断路器作为电气连接开断的主要环节，其可靠运行对于保证电网的安全意义重大，近十年的统计数字表明，我国每次断路器事故平均损失的电量达数百万千瓦时，它所导致的损失为设备本身价格的数千倍甚至数万倍，因此，电力运营部门对保证高压断路器的运行可靠性提出了迫切的需要和更高的要求。
目前对高压断路器运行状态的检查主要是通过停电测试断路器操动机构的机械运行特性和绝缘状况，由于运行人员无法及时掌握断路器操动机构的机械运行状况，导致在预防性维修周期内也常有事故发生；据统计，10％的断路器故障是由于不正确的检修所致，断路器的大修完全解体，既费时，费用也很高，可达整个断路器费用的1/3-1/2，而且解体和重新装配会引起很多缺陷，由此产生的事故例子更是不胜枚举，同时统计表明，变电站一半以上的维护费用是用在断路器上，而其中60％又是用于断路器的小修和例行检修上。
随着物联网技术、智能传感器技术、人工智状态感知技术的日趋完善，以及国家三型两网概念和要求的提出，对电气设备的状态检测和感知已经成为可能，特别是非侵入方式传感技术的发展将更加方便现场实施应用，及时感知测量和发现设备的缺陷，从而降低事故的发生率，减少设备突发故障造成的停电事故，在理论和实用上都具有重大的技术经济价值。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，具有使用方便、检测安全、检测精度高以及成本低的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，该高压断路器检测与诊断系统包括：
断路器就地非侵入式状态信号传感器单元，作为数据采集模块，利用微电子传感器对高压断路器进行电量和非电量的非侵入安装和检测，实现对高压断路器的异常预警；
断路器就地采集数据处理单元，利用物联网接收采集到的数据信息，建立高压断路器动作典型图谱及诊断特征库，对断路器在线监测数据统一管理；
断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统，建立数据管理库，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型。
作为本发明的一种优选技术方案，所述微电子传感器包括位移传感器、振动传感器、霍尔电流传感器和温度传感器中的一种或几种的组合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述断路器就地采集数据处理单元中，包括对振动信号、温度信号、线圈电压信号、储能电机电流信号以及分、合闸电流信号的处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述断路器就地采集数据处理单元中，还包括利用计算机和大型数据库实现开关设备全范围的动作典型图谱及诊断特征库的数据共享。
作为本发明的一种优选技术方案，所述断路器就地采集数据处理单元中，还包括通过物联网实高压断路器就地数据的数据远程传输及信息在线发布。
作为本发明的一种优选技术方案，所述断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统中，包括指纹包络分析、量化谱分析、趋势分析、重合度分析和横向分析中的一种或几种的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的高压断路器检测与诊断系统，采用非侵入式技术，实现在线检测压断路器状态信号，同时，采用包络分析、量化谱分析、横向分析、趋势分析、重合度分析等多种故障诊断技术，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型，实现对高压断路器运行状态做出准确、合理的评价；
2.利用物联网技术实现数据远程传输及信息在线发布等功能，实现在不影响断路器的正常运行情况下，对高压断路器的动静触头、操动机构、控制回路等动作过程进行全方位的分析，有效诊断机械疲劳、磨损、触头故障、弹簧弱化、部件卡涩等常见故障；
3.微电子传感器体积小、重量轻、可靠性高、响应快；
4.利用分布式计算机技术、大型数据库技术实现断路器等开关设备全范围的分合闸电流波形特性与诊断结果的数据共享，实现网络化、智能化。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的断路器就地采集数据处理单元结构示意图；
图3为本发明中的断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统结构示意图；
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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-图3，本发明提供以下技术方案：基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，该高压断路器检测与诊断系统包括：
断路器就地非侵入式状态信号传感器单元，作为数据采集模块，利用微电子传感器对高压断路器进行电量和非电量的非侵入安装和检测，实现对高压断路器的异常预警；
断路器就地采集数据处理单元，利用物联网接收采集到的数据信息，建立高压断路器动作典型图谱及诊断特征库，对断路器在线监测数据统一管理；
断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统，建立数据管理库，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型。
具体的，本实施例中，微电子传感器包括位移传感器、振动传感器、霍尔电流传感器和温度传感器中的一种或几种的组合，微电子传感器体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，在使用时采用磁铁吸合和粘接式的安装方式。
具体的，本实施例中，断路器就地采集数据处理单元中，包括对振动信号、温度信号、线圈电压信号、储能电机电流信号以及分、合闸电流信号的处理，实现对高压断路器的异常预警。
具体的，本实施例中，断路器就地采集数据处理单元中，还包括利用计算机和大型数据库实现开关设备全范围的动作典型图谱及诊断特征库的数据共享，实现网络化、智能化。
具体的，本实施例中，断路器就地采集数据处理单元中，还包括通过物联网实高压断路器就地数据的数据远程传输及信息在线发布，实现在不影响断路器的正常运行情况下，对高压断路器进行全方位的分析，有效诊断机械疲劳、磨损、触头故障、弹簧弱化、部件卡涩等常见故障。
具体的，本实施例中，断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统中，包括指纹包络分析、量化谱分析、趋势分析、重合度分析和横向分析中的一种或几种的组合，预警断路器的薄弱环节，有针对性的指导和调整检修策略,同时使生产制造厂商提高设计、生产质量，最终从根本上提高高压断路器等开关设备的可靠性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：该高压断路器检测与诊断系统包括：
断路器就地非侵入式状态信号传感器单元，作为数据采集模块，利用微电子传感器对高压断路器进行电量和非电量的非侵入安装和检测，实现对高压断路器的异常预警；
断路器就地采集数据处理单元，利用物联网接收采集到的数据信息，建立高压断路器动作典型图谱及诊断特征库，对断路器在线监测数据统一管理；
断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统，建立数据管理库，从时域、频域角度综合诊断分析故障类型。
2.根据权利要求1所述的基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：所述微电子传感器包括位移传感器、振动传感器、霍尔电流传感器和温度传感器中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：所述断路器就地采集数据处理单元中，包括对振动信号、温度信号、线圈电压信号、储能电机电流信号以及分、合闸电流信号的处理。
4.根据权利要求1所述的基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：所述断路器就地采集数据处理单元中，还包括利用计算机和大型数据库实现开关设备全范围的动作典型图谱及诊断特征库的数据共享。
5.根据权利要求1所述的基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：所述断路器就地采集数据处理单元中，还包括通过物联网实高压断路器就地数据的数据远程传输及信息在线发布。
6.根据权利要求1所述的基于非侵入式带电检测技术的高压断路器检测与诊断系统，其特征在于：所述断路器就地非侵入式状态检测后台统一分析系统中，包括指纹包络分析、量化谱分析、趋势分析、重合度分析和横向分析中的一种或几种的组合。
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