[发明专利]一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法，通过采集高压隔离开关正常及机械故障状态下动作过程的电机输出功率，获得不同型号高压隔离开关正常及机械故障状态下的优化特征；依据高压隔离开关动静触头是否接触，提取输出功率‑时间曲线整体及分段共计23个原始特征；对原始特征进行特征提取及优化，对支持向量机模型进行训练，建立识别正常状态与各机械故障状态的支持向量机诊断模型。本发明提出了一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法，利用建立的支持向量机诊断模型快速准确的诊断被测高压隔离开关机械状态，有助于高压隔离开关机械状态的智能化诊断。

技术领域

本发明涉及高压隔离开关机械故障诊断，具体是一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法。

背景技术

高压隔离开关是电力系统中用量较多的高压开关设备，由于其一般工作于户外环境，易受户外恶劣环境侵蚀，加之检修维护不及时，导致高压隔离开关出现各种缺陷故障。

目前的高压隔离开关检修标准中，列举的主要故障类型有包括传动部件损坏、分合闸动作不到位、三相不同期等在内的机械故障、导电回路过热故障、绝缘子损坏故障以及保护控制回路故障等。量化的检测方法包括红外测温技术，导电回路电阻测量，绝缘子超声波探伤等。然而针对占比较大的机械故障暂无量化的检测方法，一般根据检修技术人员手动操作高压隔离开关的手感，结合观测的动作过程来判断高压隔离开关机械状态，诊断结果依赖检测人员的主观经验，且难以在有限的时间内，做出准确量化的判断。

CN108196118A给出了一种高压隔离开关电机输出功率检测装置，用于测量高压隔离开关电机输出功率。CN201810151924X给出了一种基于电机输出功率检测的高压隔离开关机械缺陷诊断方法，通过比较器比较被测高压隔离开关功率-转角状态曲线与功率-转角标准曲线及运行状态良好的功率-转角历史曲线的停止角度、刚合角度、啮合峰值、功率均值数据，来判断被测高压隔离开关的机械状态。其诊断方法是：如果停止角度比正常状态小0.5°以上，则高压隔离开关存在行程不到位的缺陷；在触指触指啮合阶段，如果刚合角度比正常状态小0.5°以上或啮合峰值比正常状态大5W以上，则高压隔离开关存在三相不同期缺陷；在触指未啮合阶段，如果电机输出功率均值比正常状态大2.5W以上，则高压隔离开关存在卡涩缺陷。CN110530625A给出了一种高压隔离开关机械故障诊断装置及方法，通过检测电机输出功率，与数据库进行对比，从而进行判断。

综上，目前基于高压隔离开关电机功率的故障诊断方法，普遍通过检测高压隔离开关电机输出功率，将检测结果与标准曲线进行对比，从而形成诊断结果。但在这个过程中，电机输出功率检测结果的数据提取与处理、检测结果与标准曲线对比方法均未有相关说明。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于电机输出功率的隔离开关机械故障诊断方法，该方法包含如下步骤：

数据采集：采集不同型号高压隔离开关正常及机械故障状态下动作过程的电机输出功率，绘制相应的电机输出功率-时间曲线，得到输出功率-时间曲线样本,机械故障状态包括三相不同期、卡涩、不到位；

特征提取与优化：从输出功率-时间曲线样本获取高压隔离开关的原始特征，对原始特征进行优化，得到优化特征；

所述特征提取与优化具体步骤包括：

从输出功率-时间曲线样本获取高压隔离开关的原始特征，获取的原始特征包括整体特征和分段特征；

对各状态提取的原始特征进行归一化处理，将原始特征归算到[-1，1]区间中，归一化处理的计算方法如下：

其中，表示原始特征数据；是归一化之后的特征数据；和分别表示原始特征数据中的最大值和最小值；