[发明专利]基于瞬时三相电压电流不平衡度电机在线监测方法及系统

说明书

本发明公开一种基于瞬时三相电压电流不平衡度电机在线监测方法，包括以下步骤：采集三相交流电机的三相电压和三相电流，得到三相交流电机的原始三相电压信号和原始三相电流信号；建立以基频为中心的带通滤波器，对原始三相电压信号和原始三相电流信号进行滤波处理，得到滤波后的三相电压信号和三相电流信号；再分别获取瞬时三相电压和三相电流的不平衡度；分别将瞬时三相电压和三相电流的不平衡度和相对应的阈值进行比较，得到比较结果，基于比较结果判断是否触发报警动作。本发明基于瞬时三相电压和电流不平衡度，实时评估电机绝缘状态，实现在线监测；三相电压和电流信号，数据分辨能力高，能够实现比基于温度的报警策略更高精度的状态报警。

技术领域

本发明涉及电机在线监测技术领域，尤其涉及一种基于瞬时三相电压电流不平衡度电机在线监测方法及系统。

背景技术

电机运行可靠性和寿命在很大程度上由其绝缘性能所决定，因此，开发绝缘状态评估技术，准确评估牵引电机绝缘健康状态，有助于提升电机运行的安全性，降低列车运行风险，减少维护费用，提升维护效率。

电机绝缘状态评估技术分为离线检测技术和在线监测技术。离线检测技术已发展成熟，相关检测产品如绝缘电阻和电容的测试设备已经非常成熟，被广泛应用于电机制造和各个工业领域。在线监测技术在一些涉及到重大经济或安全的工业现场亦有应用，应用比较成熟的是将绝缘温度作为监测目标，当温度超过预设温度阈值时触发报警。当前基于温度的电机绝缘在线监测技术虽成本低廉，性价比高，但误报率高，及时性差，已经无法满足当前对于重要电机高实时、高精度、高准确率的监测需求。

本发明解决技术问题如下：基于瞬时三相电压和电流不平衡度，实时评估电机绝缘状态，实现在线监测；

高灵敏度传感器获得的三相电压和电流信号，具有更高的状态识别能力，能够实现比基于温度的报警策略更早的状态报警，提高实时性；

高速采样获得的三相电压和电流信号，具有更高的数据分辨能力，能够实现比基于温度的报警策略更高精度的状态报警；

以电机三相电压和电流信号作为监测目标，具有超高的信噪比，而温度传感器所感知信号无法隔离电机其他运行部件所带来的温度变化，因此，能够实现比基于温度的报警策略更准确的状态报警，提高报警准确度，降低误报率。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种基于瞬时三相电压电流不平衡度电机在线监测方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于瞬时三相电压电流不平衡度电机在线监测方法，包括以下步骤：

采集三相交流电机的三相电压和三相电流，得到三相交流电机的原始三相电压信号和原始三相电流信号；

建立以基频为中心的带通滤波器，基于所述带通滤波器分别对原始三相电压信号和原始三相电流信号进行滤波处理，得到滤波后的三相电压信号和三相电流信号；

通过滤波后的三相电压信号和三相电流信号分别获取瞬时三相电压和三相电流的不平衡度；

分别将瞬时三相电压和三相电流的不平衡度和相对应的阈值进行比较，得到比较结果，基于比较结果判断是否触发报警动作。

作为一种可实施方式，所述采集三相交流电机的三相电压和三相电流，得到三相交流电机的原始三相电压信号和原始三相电流信号，具体为：

采用高灵敏度三相电压和电流传感器对三相交流电机的三相电压和三相电流进行拾取，采用高速数据采集设备对三相交流电机的三相电压和三相电流进行采集。

作为一种可实施方式，所述通过滤波后的三相电压信号和三相电流信号分别获取瞬时三相电压和三相电流的不平衡度，其中，三相电压不平衡度由以下公式获得：