CN113341308A - 一种隔离开关动作特性的判断方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔离开关动作特性的判断方法和系统，该方法首先使用位置传感器多次获取信号，然后计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度，最后基于偏移角度去评估隔离开关的动作性能，此方法能直观的通过计算所得的偏移角度去评估隔离开关的动作性能。

Description

一种隔离开关动作特性的判断方法和系统

技术领域

本发明属于高压开关设备的性能评估领域，具体涉及一种隔离开关设备动作特性的评估方法。

背景技术

高压开关主要是一种用来开断电路的重要设备，它起到隔离电源、安全接地的作用。

高压开关设备包括高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关等设备，高压断路器具有完善的灭弧装置，能够较好的开断电路；高压负荷开关能够通断负荷和过负荷电流；高压隔离开关由一组静触头和一组动触头组成，主要是用来隔离高压电源，以便安全的对设备和线路进行检修，保证操作人员的人身安全。隔离开关没有灭弧能力，在进行倒闸操作时，当隔离开关的动作不到位时，可能会无法完全隔离高压电气设备，对操作人员的人身安全会造成威胁。

目前，关于隔离开关的评估方法或多或少存在部分缺陷，如机械评估方法的检测准确度不高，基于加权灰靶理论的评估方法存在计算操作繁琐的缺陷。因此，为了更大限度的保证操作人员以及电气设备的安全，需要一种有效的方法对隔离开关的动作性能进行评估。

发明内容

为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种隔离开关动作特性的判断方法和系统，基于动作偏移角度去对隔离开关进行评估，该方法便于操作，有较高的精准度，本发明的技术方案具体如下：

一种隔离开关动作特性的判断方法，按以下进行：

位置传感器多次获取信号；

处理模块计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度；

判断模块基于偏移角度判断隔离开关的动作性能。

进一步地，设有三个位置传感器。

进一步地，包括如下步骤：

第一步：使用位置传感器获取信号

使用三个位置传感器获取电信号，三个位置传感器依次为：psd1、psd2、psd3，传感器 psd1所获取的电信号记为S₁，传感器psd2所获取的电信号记为S₂，传感器psd3所获取的电信号记为S₃，并定义位置传感器psd1所放位置为(x₁，y₁)，位置传感器psd2所放位置为(x₂，y₂)，位置传感器psd3所放位置为(x₃，y₃)；

第二步：计算位置传感器及其所获信号的相关参数

计算位置传感器所放位置的位置偏差系数PDx和PDy、所获信号的信号折损率SRI，

位置偏差系数PDx和PDy的计算公式为：

信号折损率SRI的计算公式为：

式中，N₁为位置传感器psd1的采样信号总数；N₂为位置传感器psd2的采样信号总数； N₃为位置传感器psd3的采样信号总数；

第三步：根据相关参数确定隔离开关的偏移坐标

计算隔离开关的偏移横坐标x₀和偏移纵坐标y₀；

偏移横坐标x₀的计算公式为：

偏移纵坐标y₀的计算公式为：

第四步：由偏移坐标计算出偏移角度

偏移角度β的计算公式为：

上式中，λ为隔离开关的磨损系数，与隔离开关的使用次数直接相关，即：

第五步：隔离开关动作性能评估

当β∈(0°～40°]时，隔离开关动作性能差；当β∈(40°～70°]时，隔离开关动作性能良好；当β∈(70°～90°)时，隔离开关动作性能优，尤其当β无限趋近于90时，隔离开关动作性能极佳。

本发明还涉及的判断隔离开关动作特性的系统，包括三个位置传感器，三个位置传感器与处理器连接；

三个位置传感器获取信号；

处理模块按上述的方法计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度；

判断模块基于偏移角度判断隔离开关的动作性能。

本发明还涉及的一种计算机系统，包括存储器、处理器以及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明还涉及的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述任一所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

根据本发明公开的系统和方法，首先使用位置传感器多次获取信号，然后计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度，最后基于偏移角度去评估隔离开关的动作性能，此方法能直观的通过计算所得的偏移角度去评估隔离开关的动作性能。

附图说明

图1为本发明的方法的流程图；

图2为本发明的系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对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。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

如图1所示，本实施例的隔离开关动作特性的判断方法，具体步骤如下：

第一步：使用位置传感器获取信号

使用三个位置传感器获取电信号，三个所述的位置传感器编号命名为：psd1、psd2、psd3，传感器psd1所获取的电信号记为S₁，传感器psd2所获取的电信号记为S₂，传感器psd3所获取的电信号记为S₃，并定义位置传感器psd1所放位置为(x₁，y₁)，位置传感器psd2所放位置为(x₂，y₂)，位置传感器psd3所放位置为(x₃，y₃)；

第二步：计算位置传感器及其所获信号的相关参数

计算位置传感器所放位置的位置偏差系数PDx和PDy、所获信号的信号折损率SRI，

位置偏差系数PDx和PDy的计算公式为：

信号折损率SRI的计算公式为：

上式中，N₁为位置传感器psd1的采样信号总数；N₂为位置传感器psd2的采样信号总数； N₃为位置传感器psd3的采样信号总数；

第三步：根据相关参数确定隔离开关的偏移坐标

计算隔离开关的偏移横坐标x₀和偏移纵坐标y₀；

偏移横坐标x₀的计算公式为：

偏移纵坐标y₀的计算公式为：

第四步：由偏移坐标计算出偏移角度

偏移角度β的计算公式为：

上式中，λ为隔离开关的磨损系数，与隔离开关的使用次数直接相关，即：

第五步：隔离开关动作性能评估

当β∈(0°～40°]时，隔离开关动作性能差；当β∈(40°～70°]时，隔离开关动作性能良好；当β∈(70°～90°)时，隔离开关动作性能优，尤其当β无限趋近于90时，隔离开关动作性能极佳。

作为本实施例的具体实例，以使用次数低于1000次的10kv高压隔离开关为例，实验操作方法包括以下步骤：

1)使用位置传感器获取信号，设隔离开关的大小为50cm的正方形，隔离开关左下方的位置设为(20，20)，位置传感器psd1所放位置为(15,80)，位置传感器psd1采样信号总数 N₁为8，位置传感器psd1所获取的电信号的平均值

为14；位置传感器psd2所放位置为(45,8)，位置传感器psd2采样信号总数N₂为5，位置传感器psd2所获取的电信号的平均值

为23；位置传感器psd3所放位置为(75,80)，位置传感器psd3采样信号总数N₃为8，位置传感器psd3所获取的电信号的平均值

为19；

2)计算位置传感器及其所获信号的相关参数，位置偏差系数PDx和PDy的计算结果为：

信号折损率SRI的计算结果为：

3)根据相关参数确定隔离开关的偏移坐标，偏移横坐标x₀的计算结果为：

x₀＝1.75×56×4.476％×0.267≈1.171

偏移纵坐标y₀的计算结果为：

y₀＝2.15×56×4.476％×0.252≈1.358

4)由偏移坐标计算出偏移角度，偏移角度β的计算结果为：

5)隔离开关动作性能评估，β∈(40°～70°]，所以此隔离开关动作性能良好。

如图2所示，本实施例还涉及的判断隔离开关动作特性的系统，包括三个位置传感器101，三个位置传感器101与处理模块102连接；判断模块103与处理模块102连接。

三个位置传感器101获取信号；

处理模块102按上述的方法计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度；

判断模块103基于偏移角度判断隔离开关的动作性能。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。

这里处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路ASIC，或，一个或多个微处理器DSP，或，一个或者多个现场可编程门阵列FPGA等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统SOC的形式实现。

本实施例还涉及的一种计算机系统，包括存储器、处理器以及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本实施例还涉及的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述任一所述方法的步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。

在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在可读存储介质中，或者从一个可读存储介质向另一个可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质等。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本申请实施例还提供一种程序产品，所述程序产品包括计算机程序，所述计算机程序存储在存储介质中，至少一个处理器可以从所述存储介质读取所述计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序时可实现上述实施例的方法。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (6)

1.一种隔离开关动作特性的判断方法，其特征在于：按以下进行：

位置传感器多次获取信号；

处理模块计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度；

判断模块基于偏移角度判断隔离开关的动作性能。

2.根据权利要求1所述的判断方法，其特征在于：设有三个位置传感器。

3.根据权利要求1或2所述的判断方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：使用位置传感器获取信号

使用三个位置传感器获取电信号，三个位置传感器依次为：psd1、psd2、psd3，传感器psd1所获取的电信号记为S₁，传感器psd2所获取的电信号记为S₂，传感器psd3所获取的电信号记为S₃，并定义位置传感器psd1所放位置为(x₁，y₁)，位置传感器psd2所放位置为(x₂，y₂)，位置传感器psd3所放位置为(x₃，y₃)；

第二步：计算位置传感器及其所获信号的相关参数

计算位置传感器所放位置的位置偏差系数PDx和PDy、所获信号的信号折损率SRI，

位置偏差系数PDx和PDy的计算公式为：

信号折损率SRI的计算公式为：

式中，N₁为位置传感器psd1的采样信号总数；N₂为位置传感器psd2的采样信号总数；N₃为位置传感器psd3的采样信号总数；

第三步：根据相关参数确定隔离开关的偏移坐标

计算隔离开关的偏移横坐标x₀和偏移纵坐标y₀；

偏移横坐标x₀的计算公式为：

偏移纵坐标y₀的计算公式为：

第四步：由偏移坐标计算出偏移角度

偏移角度β的计算公式为：

上式中，λ为隔离开关的磨损系数，与隔离开关的使用次数直接相关，即：

第五步：隔离开关动作性能评估

当β∈(0°～40°]时，隔离开关动作性能差；当β∈(40°～70°]时，隔离开关动作性能良好；当β∈(70°～90°)时，隔离开关动作性能优，尤其当β无限趋近于90时，隔离开关动作性能极佳。

4.一种判断隔离开关动作特性的系统，其特征在于：包括三个位置传感器，三个位置传感器与处理器连接；

三个位置传感器获取信号；

处理模块按权利要求3所述的方法计算位置传感器及其所获信号的相关参数，根据计算得出的相关参数确定隔离开关的动作偏移坐标，再由偏移坐标得出隔离开关动作的偏移角度；

判断模块基于偏移角度判断隔离开关的动作性能。

5.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至3中任一所述方法的步骤。

6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3中任一所述方法的步骤。

Images