CN113161164A - 一种用于真空断路器触头磨损的测量方法 - Google Patents

一种用于真空断路器触头磨损的测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,本发明涉及真空断路器触头磨损测量技术领域,解决了现有技术中真空断路器在使用过程中不能够对断路器的接触电压稳定性和运行趋势进行检测导致断路器的使用质量降低;通过灭弧室空气压力和空气间隙距离进行乘法运算获取到灭弧室空气接触电压,获取到接触电压的变化曲线;随后获取到相邻两个时刻接触电压差,若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压不稳定且呈上升趋势;对断路器的接触电压的稳定和断路器的运行趋势进行检测,提高了对断路器的使用质量,防止断路器在使用过程中出现故障。

Description

一种用于真空断路器触头磨损的测量方法
技术领域
本发明涉及真空断路器触头磨损测量技术领域,具体为一种用于真空断路器触头磨损的测量方法。
背景技术
真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名;其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点,在配电网中应用较为普及。真空断路器是3~10kV,50Hz三相交流系统中的户内配电装置,可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用,特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所,断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。
但是在现有技术中,真空断路器在使用过程中不能够对断路器的接触电压稳定性和运行趋势进行检测,导致断路器的使用质量降低,断路器在使用过程中的故障率升高。
发明内容
本发明的目的就在于提出一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,通过高精度压力敏感传感器获取灭弧室触头接触开始和接触结束的压力,随后通过压力和弹簧压缩量之间的计算获取到触头的磨损量,通过断路器运行u时间后的超程XCu与断路器的初始超程XCo进行比较获取到断路器灭弧室触头的磨损量Xm,随后将断路器灭弧触头的磨损量与触头磨损量阈值进行比较:若断路器灭弧触头的磨损量≥触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头异常,生成触头异常信号并将触头异常信号发送至管理人员的手机终端;若断路器灭弧触头的磨损量<触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头正常;对断路器的触头进行自动检测,防止触头出现故障造成断路器损坏,有效提高了断路器的安全性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,具体真空断路器触头磨损测量方法步骤如下:
步骤一、断路器运行监测,对真空断路器的灭弧室空气压力和空气间隙距离进行数据采集,随后通过计算获取到灭弧室空气压力和空气间隙距离与空气接触电压的关联曲线,通过计算分析获取到真空断路器的运行状态趋势;
步骤二、触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,以获取灭弧室触头接触开始和结束的压力,随后通过计算机记录和分析计算出触头磨损量;
步骤三、断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估,实时接触电流表示为真空断路器所在电路的实时电流;
所述步骤一中断路器运行监测,具体采集分析步骤如下:
步骤S1:根据接触电压的相似法则中气体在均匀电场中的接触电压为该气体的压力和间隙距离乘积,对气体接触电压与气体的压力和间隙距离函数曲线进行构建,设置监测时间ti,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤S2:随后实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离,并将实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离分别对应标记为YLti和JLti;随后通过灭弧室空气压力和空气间隙距离进行乘法运算获取到灭弧室空气接触电压,即VFti=β(YLti×JLti),其中,β为误差修正因子,取值为2.3621;
步骤S3:随后以监测时间为横坐标,以接触电压为纵坐标构建直角坐标系,在相同灭弧室空气压力下,将不同时刻的接触电压标记为直角坐标系上若个点,随后将不同时刻的接触电压对应的若个点进行连接,获取到接触电压的变化曲线;
步骤S4:获取到接触电压的变化曲线在监测时间ti内的接触电压,并构建接触电压集合A(Vt1,Vt2,……,Vtn),Vt2表示为在t2时刻的接触电压,随后获取到相邻两个时刻接触电压差,并构建接触电压差集合B{Vt2-1,Vt3-2,……,Vtn-(n-1)},Vt3-2表示为t3时刻与t2时刻之间的接触电压差,随后对接触电压差集合B内子集与接触电压差的阈值进行比较:若接触电压差集合B内子集≥接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为差距电压差,若接触电压差集合B内子集<接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为合理电压差,随后获取到差距电压差和合理电压差的数量,并将差距电压差和合理电压差对应的数量进行比值计算获取到接触电压的稳定比值系数WD;
步骤S5:随后将监测时间ti内接触电压集合A的子集Vtn与Vt1进行差值计算,并将其差值标记为接触电压的趋势系数QS;
随后将接触电压的稳定比值系数WD与趋势系数QS分别对应与L1和L2进行比较,L1为稳定比值系数阈值,L2为趋势系数阈值:
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压不稳定且呈上升趋势,生成接触电压不稳定上升信号,随后将接触电压不稳定上升信号发送至管理人员的手机终端并且进入步骤二;
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压不稳定且呈下降趋势,生成接触电压不稳定下降信号,随后将接触电压不稳定下降信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压稳定且呈上升趋势,生成接触电压稳定上升信号,随后将接触电压稳定上升信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压稳定且呈下降趋势,生成接触电压稳定下降信号,随后将接触电压稳定下降信号发送至管理人员的手机终端。
进一步地,所述步骤二中触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,通过高精度压力敏感传感器获取灭弧室触头接触开始和接触结束的压力,随后通过压力和弹簧压缩量之间的计算获取到触头的磨损量,具体触头磨损检测过程如下:
步骤SS1:断路器合闸时系统发出合闸信号,合闸信号生成后,当动触头接触到静触头时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y0;当动触头与静触头充分接触即走完超程时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y1,通过减法运算获取到断路器走完超程所形成的压力Y2,即Y2=Y1-Y0;
步骤SS2:随后根据弹簧的压力和对应压缩量之间的关系式F=kX可推导得出
Figure BDA0003035935830000041
其中,F表示为弹簧受到的压力、k表示为弹簧对应的弹性系数、X表示为弹簧的压缩量;
步骤SS3:触头磨损为不间断渐进过程,当触头运行时获取到断路器的初始超程:
Figure BDA0003035935830000051
其中,F0为初始弹簧受到的压力值,XC0标记为断路器的初始超程;经过运行时间阈值u后,获取到断路器的超程XCu,即
Figure BDA0003035935830000052
其中,Fu为运行u时间后弹簧受到的压力值;
步骤SS4:通过断路器运行u时间后的超程XCu与断路器的初始超程XCo进行比较获取到断路器灭弧室触头的磨损量Xm,即Xm=XCn-XC0,随后将断路器灭弧触头的磨损量与触头磨损量阈值进行比较:
若断路器灭弧触头的磨损量≥触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头异常,生成触头异常信号并将触头异常信号发送至管理人员的手机终端;
若断路器灭弧触头的磨损量<触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头正常,生成触头正常信号并将触头正常信号发送至管理人员的手机终端,随后进入步骤三。
进一步地,所述步骤三中断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估,具体分析预估步骤如下:
步骤T1:设置电流检测时间阈值p,随后获取到电流检测时间阈值p内,断路器接触电流的电流浮动率,电流浮动率表示为电流在固定时间内接触电流的浮动值,随后按照电流浮动率数值从大到小的顺序进行排序,构成电流浮动率集合FI(fi1,fi2,……,fip),fi2表示为电流检测时间阈值p内第二电流浮动率;
步骤T2:电流浮动率集合FI中的子集对应不同权重,分别为wfi1,wfi2,……,wfip,且wfi1+wfi2+……+wfip=1,随后将电流浮动率集合FI内的子集与电力浮动率阈值进行比较:若电流浮动率集合FI内的子集≥电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为异常电流;若电流浮动率集合FI内的子集<电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为正常电流;
步骤T3:随后将异常电流的权重与正常电流的权重进行比值计算,获取到断路器寿命预估系数,若断路器寿命预估系数≥1,则判定接触异常电流的次数多于接触正常电流的次数,生成寿命预警信号并将寿命预警信号发送至管理人员的手机终端;若断路器寿命预估系数<1,则判定接触异常电流的次数少于接触正常电流的次数,生成寿命正常信号并将寿命正常信号发送至管理人员的手机终端。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中,根据接触电压的相似法则中气体在均匀电场中的接触电压为该气体的压力和间隙距离乘积,随后实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离,随后通过灭弧室空气压力和空气间隙距离进行乘法运算获取到灭弧室空气接触电压,随后以监测时间为横坐标,以接触电压为纵坐标构建直角坐标系,在相同灭弧室空气压力下,将不同时刻的接触电压标记为直角坐标系上若个点,随后将不同时刻的接触电压对应的若个点进行连接,获取到接触电压的变化曲线;获取到接触电压的变化曲线在监测时间ti内的接触电压,随后获取到相邻两个时刻接触电压差,随后对接触电压差集合B内子集与接触电压差的阈值进行比较;若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压不稳定且呈上升趋势;对断路器的接触电压的稳定和断路器的运行趋势进行检测,提高了对断路器的使用质量,防止断路器在使用过程中出现故障;
2、本发明中,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,通过高精度压力敏感传感器获取灭弧室触头接触开始和接触结束的压力,随后通过压力和弹簧压缩量之间的计算获取到触头的磨损量,通过断路器运行u时间后的超程XCu与断路器的初始超程XCo进行比较获取到断路器灭弧室触头的磨损量Xm,随后将断路器灭弧触头的磨损量与触头磨损量阈值进行比较:若断路器灭弧触头的磨损量≥触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头异常,生成触头异常信号并将触头异常信号发送至管理人员的手机终端;若断路器灭弧触头的磨损量<触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头正常;对断路器的触头进行自动检测,防止触头出现故障造成断路器损坏,有效提高了断路器的安全性能。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,具体真空断路器触头磨损测量方法步骤如下:
步骤一、断路器运行监测,对真空断路器的灭弧室空气压力和空气间隙距离进行数据采集,随后通过计算获取到灭弧室空气压力和空气间隙距离与空气接触电压的关联曲线,通过计算分析获取到真空断路器的运行状态趋势;
步骤二、触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,以获取灭弧室触头接触开始和结束的压力,随后通过计算机记录和分析计算出触头磨损量;
步骤三、断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估,实时接触电流表示为真空断路器所在电路的实时电流;
步骤一中断路器运行监测,具体采集分析步骤如下:
步骤S1:根据接触电压的相似法则中气体在均匀电场中的接触电压为该气体的压力和间隙距离乘积,对气体接触电压与气体的压力和间隙距离函数曲线进行构建,设置监测时间ti,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤S2:随后实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离,并将实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离分别对应标记为YLti和JLti;随后通过灭弧室空气压力和空气间隙距离进行乘法运算获取到灭弧室空气接触电压,即VFti=β(YLti×JLti),其中,β为误差修正因子,取值为2.3621;
步骤S3:随后以监测时间为横坐标,以接触电压为纵坐标构建直角坐标系,在相同灭弧室空气压力下,将不同时刻的接触电压标记为直角坐标系上若个点,随后将不同时刻的接触电压对应的若个点进行连接,获取到接触电压的变化曲线;
步骤S4:获取到接触电压的变化曲线在监测时间ti内的接触电压,并构建接触电压集合A(Vt1,Vt2,……,Vtn),Vt2表示为在t2时刻的接触电压,随后获取到相邻两个时刻接触电压差,并构建接触电压差集合B{Vt2-1,Vt3-2,……,Vtn-(n-1)},Vt3-2表示为t3时刻与t2时刻之间的接触电压差,随后对接触电压差集合B内子集与接触电压差的阈值进行比较:若接触电压差集合B内子集≥接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为差距电压差,若接触电压差集合B内子集<接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为合理电压差,随后获取到差距电压差和合理电压差的数量,并将差距电压差和合理电压差对应的数量进行比值计算获取到接触电压的稳定比值系数WD;
步骤S5:随后将监测时间ti内接触电压集合A的子集Vtn与Vt1进行差值计算,并将其差值标记为接触电压的趋势系数QS;
随后将接触电压的稳定比值系数WD与趋势系数QS分别对应与L1和L2进行比较,L1为稳定比值系数阈值,L2为趋势系数阈值:
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压不稳定且呈上升趋势,生成接触电压不稳定上升信号,随后将接触电压不稳定上升信号发送至管理人员的手机终端并且进入步骤二;
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压不稳定且呈下降趋势,生成接触电压不稳定下降信号,随后将接触电压不稳定下降信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压稳定且呈上升趋势,生成接触电压稳定上升信号,随后将接触电压稳定上升信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压稳定且呈下降趋势,生成接触电压稳定下降信号,随后将接触电压稳定下降信号发送至管理人员的手机终端;
步骤二中触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,通过高精度压力敏感传感器获取灭弧室触头接触开始和接触结束的压力,随后通过压力和弹簧压缩量之间的计算获取到触头的磨损量,灭弧室与机构连接的拉杆均为真空断路器的组成部件,为公开常知的现有技术,具体触头磨损检测过程如下:
步骤SS1:断路器合闸时系统发出合闸信号,合闸信号生成后,当动触头接触到静触头时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y0;当动触头与静触头充分接触即走完超程时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y1,通过减法运算获取到断路器走完超程所形成的压力Y2,即Y2=Y1-Y0;
步骤SS2:随后根据弹簧的压力和对应压缩量之间的关系式F=kX可推导得出
Figure BDA0003035935830000101
其中,F表示为弹簧受到的压力、k表示为弹簧对应的弹性系数、X表示为弹簧的压缩量;
步骤SS3:触头磨损为不间断渐进过程,当触头运行时获取到断路器的初始超程:
Figure BDA0003035935830000102
其中,F0为初始弹簧受到的压力值,XC0标记为断路器的初始超程;经过运行时间阈值u后,获取到断路器的超程XCu,即
Figure BDA0003035935830000103
其中,Fu为运行u时间后弹簧受到的压力值;
步骤SS4:通过断路器运行u时间后的超程XCu与断路器的初始超程XCo进行比较获取到断路器灭弧室触头的磨损量Xm,即Xm=XCn-XC0,随后将断路器灭弧触头的磨损量与触头磨损量阈值进行比较:
若断路器灭弧触头的磨损量≥触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头异常,生成触头异常信号并将触头异常信号发送至管理人员的手机终端;
若断路器灭弧触头的磨损量<触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头正常,生成触头正常信号并将触头正常信号发送至管理人员的手机终端,随后进入步骤三;
步骤三中断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估,具体分析预估步骤如下:
步骤T1:设置电流检测时间阈值p,随后获取到电流检测时间阈值p内,断路器接触电流的电流浮动率,电流浮动率表示为电流在固定时间内接触电流的浮动值,随后按照电流浮动率数值从大到小的顺序进行排序,构成电流浮动率集合FI(fi1,fi2,……,fip),fi2表示为电流检测时间阈值p内第二电流浮动率;
步骤T2:电流浮动率集合FI中的子集对应不同权重,分别为wfi1,wfi2,……,wfip,且wfi1+wfi2+……+wfip=1,随后将电流浮动率集合FI内的子集与电力浮动率阈值进行比较:若电流浮动率集合FI内的子集≥电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为异常电流;若电流浮动率集合FI内的子集<电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为正常电流;
步骤T3:随后将异常电流的权重与正常电流的权重进行比值计算,获取到断路器寿命预估系数,若断路器寿命预估系数≥1,则判定接触异常电流的次数多于接触正常电流的次数,生成寿命预警信号并将寿命预警信号发送至管理人员的手机终端;若断路器寿命预估系数<1,则判定接触异常电流的次数少于接触正常电流的次数,生成寿命正常信号并将寿命正常信号发送至管理人员的手机终端。
本发明工作原理:
一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,在工作时,断路器运行监测,对真空断路器的灭弧室空气压力和空气间隙距离进行数据采集,随后通过计算获取到灭弧室空气压力和空气间隙距离与空气接触电压的关联曲线,通过计算分析获取到真空断路器的运行状态趋势;触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,以获取灭弧室触头接触开始和结束的压力,随后通过计算机记录和分析计算出触头磨损量;断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估。
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,其特征在于,具体真空断路器触头磨损测量方法步骤如下:
步骤一、断路器运行监测,对真空断路器的灭弧室空气压力和空气间隙距离进行数据采集,随后通过计算获取到灭弧室空气压力和空气间隙距离与空气接触电压的关联曲线,通过计算分析获取到真空断路器的运行状态趋势;
步骤二、触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,以获取灭弧室触头接触开始和结束的压力,随后通过计算机记录和分析计算出触头磨损量;
步骤三、断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估;
所述步骤一中断路器运行监测,具体采集分析步骤如下:
步骤S1:根据接触电压的相似法则中气体在均匀电场中的接触电压为该气体的压力和间隙距离乘积,对气体接触电压与气体的压力和间隙距离函数曲线进行构建,设置监测时间ti,i=1,2,……,n,n为正整数;
步骤S2:随后实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离,并将实时获取到真空断路器中灭弧室空气压力和空气间隙距离分别对应标记为YLti和JLti;随后通过灭弧室空气压力和空气间隙距离进行乘法运算获取到灭弧室空气接触电压,即VFti=β(YLti×JLti),其中,β为误差修正因子,取值为2.3621;
步骤S3:随后以监测时间为横坐标,以接触电压为纵坐标构建直角坐标系,在相同灭弧室空气压力下,将不同时刻的接触电压标记为直角坐标系上若个点,随后将不同时刻的接触电压对应的若个点进行连接,获取到接触电压的变化曲线;
步骤S4:获取到接触电压的变化曲线在监测时间ti内的接触电压,并构建接触电压集合A(Vt1,Vt2,……,Vtn),Vt2表示为在t2时刻的接触电压,随后获取到相邻两个时刻接触电压差,并构建接触电压差集合B{Vt2-1,Vt3-2,……,Vtn-(n-1)},Vt3-2表示为t3时刻与t2时刻之间的接触电压差,随后对接触电压差集合B内子集与接触电压差的阈值进行比较:若接触电压差集合B内子集≥接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为差距电压差,若接触电压差集合B内子集<接触电压差的阈值,则将对应的接触电压差标记为合理电压差,随后获取到差距电压差和合理电压差的数量,并将差距电压差和合理电压差对应的数量进行比值计算获取到接触电压的稳定比值系数WD;
步骤S5:随后将监测时间ti内接触电压集合A的子集Vtn与Vt1进行差值计算,并将其差值标记为接触电压的趋势系数QS;
随后将接触电压的稳定比值系数WD与趋势系数QS分别对应与L1和L2进行比较,L1为稳定比值系数阈值,L2为趋势系数阈值:
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压不稳定且呈上升趋势,生成接触电压不稳定上升信号,随后将接触电压不稳定上升信号发送至管理人员的手机终端并且进入步骤二;
若接触电压的稳定比值系数WD≥L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压不稳定且呈下降趋势,生成接触电压不稳定下降信号,随后将接触电压不稳定下降信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS≥L2,则判定对应接触电压稳定且呈上升趋势,生成接触电压稳定上升信号,随后将接触电压稳定上升信号发送至管理人员的手机终端;
若接触电压的稳定比值系数WD<L1,趋势系数QS<L2,则判定对应接触电压稳定且呈下降趋势,生成接触电压稳定下降信号,随后将接触电压稳定下降信号发送至管理人员的手机终端。
2.根据权利要求1所述的一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,其特征在于,所述步骤二中触头磨损检测,在真空断路器灭弧室与机构连接的拉杆上安装一个高精度压力敏感传感器,通过高精度压力敏感传感器获取灭弧室触头接触开始和接触结束的压力,随后通过压力和弹簧压缩量之间的计算获取到触头的磨损量,具体触头磨损检测过程如下:
步骤SS1:断路器合闸时系统发出合闸信号,合闸信号生成后,当动触头接触到静触头时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y0;当动触头与静触头充分接触即走完超程时,获取到当前绝缘拉杆和机构间的接触压力,并将当前绝缘拉杆和机构间的接触压力标记为Y1,通过减法运算获取到断路器走完超程所形成的压力Y2,即Y2=Y1-Y0;
步骤SS2:随后根据弹簧的压力和对应压缩量之间的关系式F=kX可推导得出
Figure FDA0003035935820000031
其中,F表示为弹簧受到的压力、k表示为弹簧对应的弹性系数、X表示为弹簧的压缩量;
步骤SS3:触头磨损为不间断渐进过程,当触头运行时获取到断路器的初始超程:
Figure FDA0003035935820000032
其中,F0为初始弹簧受到的压力值,XC0标记为断路器的初始超程;经过运行时间阈值u后,获取到断路器的超程XCu,即
Figure FDA0003035935820000033
其中,Fu为运行u时间后弹簧受到的压力值;
步骤SS4:通过断路器运行u时间后的超程XCu与断路器的初始超程XCo进行比较获取到断路器灭弧室触头的磨损量Xm,即Xm=XCn-XC0,随后将断路器灭弧触头的磨损量与触头磨损量阈值进行比较:
若断路器灭弧触头的磨损量≥触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头异常,生成触头异常信号并将触头异常信号发送至管理人员的手机终端;
若断路器灭弧触头的磨损量<触头磨损量阈值,则判定对应断路器触头正常,生成触头正常信号并将触头正常信号发送至管理人员的手机终端,随后进入步骤三。
3.根据权利要求1所述的一种用于真空断路器触头磨损的测量方法,其特征在于,所述步骤三中断路器寿命预估,通过真空断路器的实时接触电流,随后对时间阈值内每时刻接触电流的权重占比进行分析,从而对真空断路器的使用寿命进行预估,具体分析预估步骤如下:
步骤T1:设置电流检测时间阈值p,随后获取到电流检测时间阈值p内,断路器接触电流的电流浮动率,电流浮动率表示为电流在固定时间内接触电流的浮动值,随后按照电流浮动率数值从大到小的顺序进行排序,构成电流浮动率集合FI(fi1,fi2,……,fip),fi2表示为电流检测时间阈值p内第二电流浮动率;
步骤T2:电流浮动率集合FI中的子集对应不同权重,分别为wfi1,wfi2,……,wfip,且wfi1+wfi2+……+wfip=1,随后将电流浮动率集合FI内的子集与电力浮动率阈值进行比较:若电流浮动率集合FI内的子集≥电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为异常电流;若电流浮动率集合FI内的子集<电流浮动率阈值,则将对应电流浮动率标记为正常电流;
步骤T3:随后将异常电流的权重与正常电流的权重进行比值计算,获取到断路器寿命预估系数,若断路器寿命预估系数≥1,则判定接触异常电流的次数多于接触正常电流的次数,生成寿命预警信号并将寿命预警信号发送至管理人员的手机终端;若断路器寿命预估系数<1,则判定接触异常电流的次数少于接触正常电流的次数,生成寿命正常信号并将寿命正常信号发送至管理人员的手机终端。
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Denomination of invention: A measurement method for contact wear of vacuum circuit breakers

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