本發(fā)明涉及變電領(lǐng)域以及測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō)，涉及一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)方法與裝置。

背景技術(shù)：

電氣設(shè)備故障引發(fā)的電網(wǎng)故障率一直居高不下，電氣設(shè)備是電網(wǎng)安全的第一道防線，其安全運(yùn)行是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，對(duì)斷路器實(shí)施狀態(tài)檢修可顯著提高其運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。滅弧特性是斷路器最重要的性能，實(shí)際生產(chǎn)中已發(fā)生多起因斷路器滅弧能力下降導(dǎo)致的重大安全事故，而其開(kāi)斷次數(shù)遠(yuǎn)低于額定次數(shù)，現(xiàn)有檢測(cè)方法無(wú)法檢出該種類型的缺陷。斷路器在電網(wǎng)中數(shù)量龐大，其滅弧特性缺乏有效檢測(cè)及評(píng)估手段，已成為電網(wǎng)安全運(yùn)行的重大隱患之一，研究斷路器滅弧特性檢測(cè)新方法的工作亟待開(kāi)展。

目前大多通過(guò)電壽命法判斷斷路器使用壽命或通過(guò)動(dòng)態(tài)電阻法檢測(cè)斷路器觸頭燒蝕程度。電壽命法測(cè)試斷路器使用壽命的過(guò)程中存在的主要問(wèn)題包括：1）固定安裝傳感器。電壽命法是基于測(cè)量斷路器每次開(kāi)斷電流，并根據(jù)斷路器開(kāi)斷次數(shù)計(jì)算斷路器剩余電壽命的方法。因此，由于算法需要，應(yīng)當(dāng)在斷路器處安裝電流傳感器監(jiān)測(cè)斷路器分合閘過(guò)程中的開(kāi)斷電流。2）無(wú)法反映突變式的滅弧性能劣化。電壽命方法的實(shí)質(zhì)是通過(guò)開(kāi)斷次數(shù)與開(kāi)斷電流的加權(quán)計(jì)算，判定斷路器的滅弧特性變化。該方法是斷路器制造廠家或權(quán)威機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)某一種類型斷路器進(jìn)行大量的開(kāi)斷試驗(yàn)，積累海量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，從而得到不同開(kāi)斷電流下對(duì)應(yīng)的斷路器開(kāi)斷壽命關(guān)系。該方法是一種基于大量開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公式，只能夠反應(yīng)斷路器漸變的滅弧特性變化，不能夠?qū)崟r(shí)反應(yīng)突變過(guò)程。動(dòng)態(tài)電阻法由于目前技術(shù)手段的限制，只能在斷路器停運(yùn)后測(cè)試，不能夠?qū)崿F(xiàn)帶電檢測(cè)。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)目前斷路器滅弧特性缺少有效檢測(cè)手段的狀況以及變電站中眾多設(shè)備所造成的嚴(yán)重電磁干擾，本發(fā)明提出一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)方法與裝置，能實(shí)現(xiàn)斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明提供一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)方法，包括以下步驟：

s1采集斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)；

s2將步驟s1中采集的所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)輸出；和

s3基于步驟s2中的所述高電平信號(hào)輸出，采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s1中，通過(guò)在斷路器外側(cè)布置振動(dòng)傳感器檢測(cè)所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)過(guò)程中采集到所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s3中，所述高電平信號(hào)輸出作為采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)的觸發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s3中，采樣率不低于1gs/s。

另一方面，本發(fā)明提供一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)裝置，包括：

振動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)；

振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，其與所述振動(dòng)檢測(cè)模塊連接，用于將采集到的所述第一振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)輸出；和

電磁波采集模塊，其與所述振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接，用于基于所述高電平信號(hào)輸出，采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，通過(guò)在斷路器外側(cè)布置振動(dòng)傳感器檢測(cè)所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)過(guò)程中采集到所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述高電平信號(hào)輸出作為采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)的觸發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述電磁波采集模塊進(jìn)一步包括信號(hào)調(diào)理器及信號(hào)采集器，用于采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，電磁波采集模塊中采樣率不低于1gs/s。

本發(fā)明的有益效果：通過(guò)利用斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作中振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了避免天線因其他電氣設(shè)備所造成的電磁干擾而誤動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗干擾檢測(cè)斷路器滅弧特性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的方法流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一方面，本發(fā)明提供一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)方法，包括以下步驟：

s1采集斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)；

s2將步驟s1中采集的所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)輸出；和

s3基于步驟s2中的所述高電平信號(hào)輸出，采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s1中，通過(guò)在斷路器外側(cè)布置振動(dòng)傳感器檢測(cè)所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)過(guò)程中采集到所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s3中，所述高電平信號(hào)輸出作為采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)的觸發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步的，步驟s3中，采樣率不低于1gs/s。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)裝置，包括：

振動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)；

振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，其與所述振動(dòng)檢測(cè)模塊連接，用于將采集到的所述第一振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)輸出；和

電磁波采集模塊，其與所述振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接，用于基于所述高電平信號(hào)輸出，采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，通過(guò)在斷路器外側(cè)布置振動(dòng)傳感器檢測(cè)所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)過(guò)程中采集到所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述高電平信號(hào)輸出作為采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)的觸發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述電磁波采集模塊進(jìn)一步包括信號(hào)調(diào)理器及信號(hào)采集器，用于采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步的，電磁波采集模塊中采樣率不低于1gs/s。

為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過(guò)具體使用方式上對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

斷路器動(dòng)作時(shí)，觸頭間發(fā)生擊穿會(huì)激發(fā)出高頻電磁波，該電磁波信號(hào)可反映斷路器的滅弧性能。但由于在變電站有限的空間中匯集了眾多的電氣設(shè)備，其他設(shè)備很容易對(duì)斷路器動(dòng)作過(guò)程所輻射的電磁信號(hào)產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾，影響檢測(cè)電磁波信號(hào)從而導(dǎo)致對(duì)斷路器滅弧性能判斷出現(xiàn)偏差。

在具體使用時(shí)，根據(jù)本發(fā)明所述的一種基于振動(dòng)信號(hào)的斷路器滅弧性能抗干擾檢測(cè)方法與裝置，斷路器分閘過(guò)程為操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作使得絕緣拉桿動(dòng)作，進(jìn)而帶動(dòng)斷路器動(dòng)觸頭動(dòng)作實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜觸頭分離。由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作過(guò)程包含豐富的振動(dòng)信號(hào)，通過(guò)在斷路器外側(cè)布置振動(dòng)傳感器檢測(cè)第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，檢測(cè)過(guò)程中采集到所述第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。并通過(guò)振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，并將該電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，控制電磁波采集模塊開(kāi)始采集記錄空間中電磁波信號(hào)。由此，通過(guò)利用斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作中振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了避免天線因其他電氣設(shè)備所造成的電磁干擾而誤動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗干擾檢測(cè)斷路器滅弧特性。其中：

振動(dòng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的振動(dòng)信號(hào)，并設(shè)定檢測(cè)過(guò)程為僅采集第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)，及斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的首個(gè)振動(dòng)信號(hào)有效，采集到第一個(gè)振動(dòng)信號(hào)后振動(dòng)信號(hào)采集模塊自動(dòng)關(guān)閉，不再接收后續(xù)振動(dòng)信號(hào)。

振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，用于將采集到的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為高電平信號(hào)輸出，作為觸發(fā)信號(hào)。

電磁波采集模塊，包括信號(hào)調(diào)理器及信號(hào)采集器，用于采集并放大斷路器分閘動(dòng)作激發(fā)的空間中電磁波信號(hào)，該模塊受上述觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)，可避免采集變電站中其他設(shè)備所產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)，大大降低了檢測(cè)裝置所需存儲(chǔ)容量。

優(yōu)選地，在上述振動(dòng)檢測(cè)模塊中采用高靈敏度振動(dòng)傳感器，工作電壓3v，保證電池供電，避免與設(shè)備產(chǎn)生電氣聯(lián)系。

優(yōu)選地，在上述振動(dòng)信號(hào)-電信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊中，響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)0.5ms。

優(yōu)選地，在上述電磁波采集模塊中采樣率不低于1gs/s。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過(guò)利用斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作中的振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了避免天線因其他電氣設(shè)備所造成的電磁干擾而誤動(dòng)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗干擾檢測(cè)斷路器滅弧特性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。