一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法，屬于斷路器【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明利用簡(jiǎn)單設(shè)備，只需利用對(duì)斷路器關(guān)合前后電壓的錄波數(shù)據(jù)，運(yùn)用現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)擊穿時(shí)間的在線檢測(cè)，具有較高的可靠性、準(zhǔn)確性、速度快、成本低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于斷路器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器在開(kāi)斷、關(guān)合過(guò)程中，在電弧能量和機(jī)械運(yùn)動(dòng)作用下會(huì)造成弧觸頭、噴口表面燒蝕磨損，甚至產(chǎn)生形變，直接影響斷路器開(kāi)斷性能和關(guān)合預(yù)計(jì)穿特性。特別是用于電力系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)，不僅要保證短路大電流開(kāi)斷的成功，還要滿足3000到5000次額定小電流開(kāi)斷的要求，關(guān)合過(guò)程中大的涌流對(duì)觸頭燒蝕對(duì)斷路器壽命影響很大，因此斷路器合理的預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)方法是保證電氣壽命準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前對(duì)斷路器的重要參數(shù)-預(yù)擊穿時(shí)間的在線檢測(cè)，存在可靠性不高、操作復(fù)雜和易受干擾等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法，以達(dá)到提高檢測(cè)速度、提高可靠性、降低成本的目的。
[0004]一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置，該裝置包括第一電壓互感器、第二電壓互感器、數(shù)據(jù)采集裝置、中央處理器、工控機(jī)、第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路，其中，
[0005]第一電壓互感器:用于采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第一電壓調(diào)理電路；
[0006]第二電壓互感器:用于采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第二電壓調(diào)理電路；
[0007]第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路:用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波；
[0008]數(shù)據(jù)采集裝置:用于將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)發(fā)送至中央處理器；
[0009]中央處理器:
[0010]用于確定斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)；
[0011]用于對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)，對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，并采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)；
[0012]用于將擬合后的斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)與濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)做差，獲得差值，若某時(shí)間點(diǎn)之后差值均小于設(shè)定閾值，則該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)；
[0013]工控機(jī):用于記錄并顯不檢測(cè)結(jié)果。[0014]所述的第一電壓互感器和第二電壓互感器分別設(shè)置于斷路器的觸頭上，第一電壓互感器的輸出端連接第一電壓調(diào)理電路的輸入端，第二電壓互感器的輸出端連接第二電壓調(diào)理電路的輸入端，第一電壓調(diào)理電路的輸出端和第二電壓調(diào)理電路的輸出端分別連接數(shù)據(jù)采集裝置的兩路輸入端，數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端連接工控機(jī)的輸入端。
[0015]所述的第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路結(jié)構(gòu)相同，且在第一電壓調(diào)理電路的輸入端和第二電壓調(diào)理電路的輸入端還連接一個(gè)電阻和一個(gè)電容，該電阻的一端連接電壓調(diào)理電路的輸入端，電阻另一端連接電容的一端，電容的另一端接地。
[0016]采用斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，包括以下步驟:
[0017]步驟1、采用第一電壓互感器采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，采用第二電壓互感器采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形；
[0018]步驟2、將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0019]步驟3、根據(jù)采集的斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)，確定實(shí)際電壓數(shù)據(jù)的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)；
[0020]步驟4、對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)；
[0021]步驟5、對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，具體如下:
[0022]步驟5-1、根據(jù)單頻干擾波的頻率和采樣間隔確定分組的組數(shù)；
[0023]步驟5-2、根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)的所屬組；再根據(jù)所屬組、該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)位于該組的位置；
[0024]步驟6、采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)；
[0025]步驟7、反復(fù)執(zhí)行步驟I至步驟6，直至將所有單頻干擾波數(shù)據(jù)均去除；
[0026]步驟8、將擬合后的斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)與濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)做差，獲得差值，若某時(shí)間點(diǎn)之后差值均小于設(shè)定閾值，則該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)；
[0027]步驟9、預(yù)擊穿起始點(diǎn)與預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)之間的時(shí)間段即為檢測(cè)獲得的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間；
[0028]步驟10、將檢測(cè)獲得的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間發(fā)送至工控機(jī)，若該預(yù)擊穿時(shí)間大于設(shè)定值，則斷路器觸頭嚴(yán)重?zé)g，需要更換或維修斷路器。
[0029]步驟5-1所述的根據(jù)單頻干擾波的頻率和采樣間隔確定分組的組數(shù)，公式如下:
[0030]TN=ceil(1000/fXdt) (I)
[0031]其中，Tn為分組數(shù)；f為單頻干擾的頻率值；dt為采樣間隔；ceil為下取整函數(shù)。
[0032]步驟5-2所述的確定該采樣點(diǎn)的所屬組和確定該采樣點(diǎn)位于該組的位置，公式如下:
[0033]k=ceil (i/TN)(2)
[0034]j=1-(k-l)TN (3)
[0035]其中，k表示第k組；j表示該采樣點(diǎn)分組后為該組的第j個(gè)采樣點(diǎn)；i表示第i個(gè)采樣點(diǎn)。
[0036]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
[0037]本發(fā)明一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置及方法，利用簡(jiǎn)單設(shè)備，只需利用對(duì)斷路器關(guān)合前后電壓的錄波數(shù)據(jù)，運(yùn)用現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)擊穿時(shí)間的在線檢測(cè)，具有較高的可靠性、準(zhǔn)確性、速度快、成本低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1本發(fā)明一種實(shí)施例的整體裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖2本發(fā)明一種實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集模塊與中央處理器連接電路原理圖；
[0040]圖3本發(fā)明一種實(shí)施例的斷路器預(yù)擊穿時(shí)間在線檢測(cè)總流程圖；
[0041]圖4本發(fā)明一種實(shí)施例的斷路器關(guān)合過(guò)程各預(yù)擊穿時(shí)間示意圖；
[0042]圖5本發(fā)明一種實(shí)施例的線路無(wú)故障標(biāo)準(zhǔn)的電壓波形；
[0043]圖6本發(fā)明一種實(shí)施例的開(kāi)斷相角為60°電流與擬合波形比較圖；
[0044]圖7本發(fā)明一種實(shí)施例的開(kāi)斷相角為80°電流與擬合波形比較圖；
[0045]圖8本發(fā)明一種實(shí)施例的開(kāi)斷相角為30°電流與擬合波形比較圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0047]如圖1所示，一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置，該裝置包括第一電壓互感器、第二電壓互感器、數(shù)據(jù)采集裝置、中央處理器、工控機(jī)、第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路；其中，第一電壓互感器用于采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第一電壓調(diào)理電路；第二電壓互感器用于采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第二電壓調(diào)理電路；第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波；數(shù)據(jù)采集裝置用于將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)發(fā)送至中央處理器；中央處理器用于確定斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)；中央處理器另外用于對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)，對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，并采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)；中央處理器還用于將擬合后的斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)與濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)做差，獲得差值，若某時(shí)間點(diǎn)之后差值均小于設(shè)定閾值，則該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)；工控機(jī)用于記錄并顯示檢測(cè)結(jié)果。
[0048]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，斷路器選用真空IOkV的ZW27-17型號(hào)；第一電壓互感器和第二電壓互感器均選用JDG4-0.5100000/100型號(hào)；第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路連接方式在圖2中給出；數(shù)據(jù)采集裝置選用TI公司的TLC254312位串行A/D轉(zhuǎn)換器；中央處理器采用51單片機(jī)，選用型號(hào)為STC89C51，工控機(jī)采用UN0-3072系列PentiumM/Celeron M嵌入式工控機(jī)；本實(shí)施例中采用變換電路進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系變換，變換電路選用由德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片MAX232 ;其中，第一電壓互感器和第二電壓互感器分別設(shè)置于斷路器的觸頭上，第一電壓互感器的輸出端和第二電壓互感器的輸出端分別連接電壓調(diào)理電路的輸入端IN1、IN2,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)電壓調(diào)理電路進(jìn)行改進(jìn)，在電壓調(diào)理電路輸入端單獨(dú)設(shè)置IOOQ電阻和0.22uF電容串接器件，主要將采集電壓信號(hào)高頻部分濾除，這一裝置是后續(xù)電路實(shí)現(xiàn)單頻干擾波濾除的關(guān)鍵。另外，在電壓調(diào)理電路內(nèi)部加設(shè)Ql可控硅器件，使調(diào)理電路輸出電壓更穩(wěn)定，對(duì)后續(xù)電路保護(hù)更可靠。電壓調(diào)理電路輸出端分別連接數(shù)據(jù)采集裝置TLC2543的輸入端AINO、AIN1，數(shù)據(jù)采集裝置TLC2543 的輸出端 EOC、CLK、DIN、DOUT 分別連接 51 單片機(jī)的 P10, Pll, P12, P13.P14 引腳，的單片機(jī)STC89C51的10引腳(RXD)Ul引腳(TXD)與變換電路MAX232的9引腳(R2out)和10引腳(T2in)連接，工控機(jī)的輸入端與單片機(jī)輸出端連接。斷路器的電壓信號(hào)采集裝置進(jìn)行同步采樣、保持、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送入單片機(jī)進(jìn)行分類(lèi)的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)送到上位機(jī)。
[0049]采用斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，方法流程圖如圖3所示，包括以下步驟:
[0050]步驟1、采用第一電壓互感器采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，采用第二電壓互感器采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形；
[0051]本發(fā)明實(shí)施例中，圖4為斷路器關(guān)合時(shí)間示意圖，如圖所示，采集斷路器合閘線圈帶電前三相電壓波形，用于合閘過(guò)程電壓波形預(yù)測(cè)，電壓波形為含有單頻干擾波的50Hz正弦波。采集斷路器線圈帶電后到合閘完成三相電壓實(shí)測(cè)波形，如圖5所示，實(shí)測(cè)波形用于與預(yù)測(cè)波形對(duì)比；
[0052]步驟2、將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0053]步驟3、根據(jù)采集的斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)，確定實(shí)際電壓數(shù)據(jù)的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)；
[0054]步驟4、對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)；
[0055]本發(fā)明實(shí)施例中個(gè)，在時(shí)間域內(nèi)，按照電壓數(shù)據(jù)所包含的單頻干擾波的周期間隔，對(duì)其進(jìn)行重采樣；
[0056]步驟5、對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，具體如下:
[0057]步驟5-1、根據(jù)單頻干擾波的頻率和采樣間隔確定分組的組數(shù)；
[0058]本發(fā)明實(shí)施例中，所述的分組是按照含有單頻干擾波電壓數(shù)據(jù)(f=50Hz，dt=4ms)，周期間隔進(jìn)行重采樣，將原電壓數(shù)據(jù)分成Tn組，公式如下:
[0059]TN=ceil(1000/fXdt) (I)
[0060]其中，Tn為分組數(shù)；f (Hz)為單頻干擾的頻率值；dt(ms)為采樣間隔；ceil為下取整函數(shù)，取不小于該值的最下整數(shù)；
[0061]步驟5-2、根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)的所屬組；再根據(jù)所屬組、該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)位于該組的位置；
[0062]公式如下:[0063]k=ceil(i/TN)(2)
[0064]j=1-(k-l)TN (3)
[0065]其中，k表示第k組；j表示該采樣點(diǎn)分組后為該組的第j個(gè)采樣點(diǎn)；i表示第i個(gè)采樣點(diǎn)；
[0066]本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)一個(gè)電壓波周期20ms進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣分組，采樣間隔為4ms，得到5組分組數(shù)據(jù):
[0067]當(dāng)采樣點(diǎn)為第I到第5采樣點(diǎn)時(shí)，即i=l~5時(shí)，則分為第I組中的第I到第5采樣點(diǎn)，即k=l, j=l~5 ;第一組數(shù)據(jù)Oms起開(kāi)始采樣；當(dāng)采樣點(diǎn)為第6到第10采樣點(diǎn)時(shí)，即i=6~10,則分為第2組中的第I到第5采樣點(diǎn)，即k=2, j=l~5 ;第二組數(shù)據(jù)4ms起開(kāi)始采樣；當(dāng)采樣點(diǎn)為第11到第15采樣點(diǎn)時(shí)，即i=ll~15，則分為第3組中的第I到第5采樣點(diǎn)，即k=3, j=l~5 ;第三組數(shù)據(jù)8ms起開(kāi)始采樣；當(dāng)采樣點(diǎn)為第16到第20采樣點(diǎn)時(shí)，即i=16~20，則分為第4組中的第I到第5采樣點(diǎn)，即k=4，j=l~5 ;第四組數(shù)據(jù)12ms起開(kāi)始采樣；當(dāng)采樣點(diǎn)為第21到第25采樣點(diǎn)時(shí)，即i=21~25，則分為第5組中的第I到第5采樣點(diǎn)，即k=5, j=l~5 ;第五組數(shù)據(jù)16ms起開(kāi)始采樣；
[0068]步驟6、采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)；
[0069]本發(fā)明實(shí)施例中，采用直線公式進(jìn)行最小二乘擬合，公式如下:
[0070]rij (t) =at+b (4)
[0071]其中:ni(t)為擬合出的單頻干擾波，(i=l，2，......，Tn)，a和b均為待求系數(shù)；
[0072]通過(guò)如下目標(biāo)函數(shù)求取:
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括第一電壓互感器、第二電壓互感器、數(shù)據(jù)采集裝置、中央處理器、工控機(jī)、第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路，其中， 第一電壓互感器:用于采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第一電壓調(diào)理電路； 第二電壓互感器:用于采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形，并將采集信號(hào)發(fā)送至第二電壓調(diào)理電路； 第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路:用于對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行濾波； 數(shù)據(jù)采集裝置:用于將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)發(fā)送至中央處理器； 中央處理器: 用于確定斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)； 用于對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)，對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，并采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)； 用于將擬合后的斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)與濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)做差，獲得差值，若某時(shí)間點(diǎn)之后差值均小于設(shè)定閾值，則該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)； 工控機(jī):用于記錄并顯示檢測(cè)結(jié)`果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的第一電壓互感器和第二電壓互感器分別設(shè)置于斷路器的觸頭上，第一電壓互感器的輸出端連接第一電壓調(diào)理電路的輸入端，第二電壓互感器的輸出端連接第二電壓調(diào)理電路的輸入端，第一電壓調(diào)理電路的輸出端和第二電壓調(diào)理電路的輸出端分別連接數(shù)據(jù)采集裝置的兩路輸入端，數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端連接工控機(jī)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的第一電壓調(diào)理電路和第二電壓調(diào)理電路結(jié)構(gòu)相同，且在第一電壓調(diào)理電路的輸入端和第二電壓調(diào)理電路的輸入端還連接一個(gè)電阻和一個(gè)電容，該電阻的一端連接電壓調(diào)理電路的輸入端，電阻另一端連接電容的一端，電容的另一端接地。
4.采用權(quán)利要求1所述的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、采用第一電壓互感器采集斷路器合閘線圈帶電前電壓波形，采用第二電壓互感器采集斷路器合閘過(guò)程實(shí)際電壓波形； 步驟2、將第一電壓互感器和第二電壓互感器所采集的電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換； 步驟3、根據(jù)采集的斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)，確定實(shí)際電壓數(shù)據(jù)的突變時(shí)刻，該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿起始點(diǎn)；步驟4、對(duì)斷路器合閘過(guò)程中實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行等間隔采集，獲得實(shí)際電壓數(shù)據(jù)、斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)和斷路器合閘線圈帶電前電壓中單頻干擾波數(shù)據(jù)； 步驟5、對(duì)上述采集數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分組，具體如下: 步驟5-1、根據(jù)單頻干擾波的頻率和采樣間隔確定分組的組數(shù)； 步驟5-2、根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)的所屬組；再根據(jù)所屬組、該采樣點(diǎn)的采樣位置和組數(shù)，確定該采樣點(diǎn)位于該組的位置； 步驟6、采用最小二乘法分別對(duì)分組后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)和單頻干擾波數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，在擬合后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)中刪除單頻干擾波數(shù)據(jù)，獲得濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)； 步驟7、反復(fù)執(zhí)行步驟I至步驟6，直至將所有單頻干擾波數(shù)據(jù)均去除； 步驟8、將擬合后的斷路器合閘線圈帶電前電壓數(shù)據(jù)與濾波后的實(shí)際電壓數(shù)據(jù)做差，獲得差值，若某時(shí)間點(diǎn)之后差值均小于設(shè)定閾值，則該時(shí)間點(diǎn)即為預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)； 步驟9、預(yù)擊穿起始點(diǎn)與預(yù)擊穿結(jié)束點(diǎn)之間的時(shí)間段即為檢測(cè)獲得的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間； 步驟10、將檢測(cè)獲得的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間發(fā)送至工控機(jī)，若該預(yù)擊穿時(shí)間大于設(shè)定值，則斷路器觸頭嚴(yán)重?zé)g，需要更換或維修斷路器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于， 步驟5-1所述的根據(jù)單頻干擾波的頻率和采樣間隔確定分組的組數(shù)，公式如下: TN=ceil(1000/fXdt) (I) 其中，Tn為分組數(shù)；f為單頻干擾的頻率值；dt為采樣間隔；ceil為下取整函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷路器關(guān)合預(yù)擊穿時(shí)間檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征在于，步驟5-2所述的確定該采樣點(diǎn)的所屬組和確定該采樣點(diǎn)位于該組的位置，公式如下: k=ceil (i/TN) (2) j=1-(k-l)TN (3) 其中，k表示第k組；j表示該采樣點(diǎn)分組后為該組的第j個(gè)采樣點(diǎn)；i表示第i個(gè)采樣點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK103558545SQ201310579139
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月16日
【發(fā)明者】林莘, 王亮, 王飛鳴, 吳冠男, 曹辰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)