[发明专利]基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法及系统，所述方法包括以下步骤：采集获取待状态评估的真空断路器在分合闸过程中产生的辐射电磁波信号；获取所述辐射电磁波信号的脉冲数量或脉冲衰减时间；将获取的所述脉冲数量或脉冲衰减时间与预设脉冲数量阈值或脉冲衰减时间阈值比较，完成真空断路器状态评估。本发明主要通过电气检测手段，基于辐射电磁波信号的脉冲数量或脉冲衰减时间实现对真空断路器灭弧室内部状态的评估，具有直观、简洁、快速和高效等优点。

技术领域

本发明属于电力系统电气设备缺陷检测技术领域，涉及真空断路器状态评估领域，特别涉及一种基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法及系统。

背景技术

电力系统中高压线路的关合、开断、保护、调节和控制等都是依靠开关电器来实现的；当电力系统线路中出现故障(如短路)时，开关电器应在瞬间内切除故障，保证线路和重大设备的安全，从而实现电网的安全运行。

真空断路器是近二三十年发展起来的一种新型开关设备，已广泛应用于10kV～35kV的配电系统中，额定开断电流已能做到50kA～100kA；其利用真空作为绝缘和灭弧介质，在运行方面与其他类型断路器相比具有自身的特点，包括：(1)适合于频繁操作；(2)易于检修维护；(3)开断容量大；(4)体积小重量轻；(5)可靠性高。近年来真空开关由于自身优点在电力系统中得到了广泛的应用，尤其在中等电压领域，真空开关产品占有率已经超过85％。

在长期的工作条件下，真空断路器由于频繁分合闸操作而在其灭弧室内部产生大量金属蒸汽，造成其内部真空度发生改变，真空触头严重烧蚀，最终内部电场发生严重劣化，进而影响真空断路器的开合性能，严重威胁电网的安全和稳定运行。因此，能够提取有效评估真空断路器中灭弧室内部状态的特征量对于真空断路器的安全运行至关重要。

由于真空断路器本身结构复杂，反映其运行状态的指标繁杂，同时部分指标数据匮乏、信息模糊不全，因此状态评估带有较大的灰色模糊、随机性等因素，进而导致结果的复杂、不确切性。尽管当前国内外学者关于真空断路器的状态评估已有一定研究，并相继提出了模糊-证据理论、云物元分析法、雷达图法、灰色模糊综合评判法、灰色关联度与逼近理想解法等，但以上方法或者未能综合考虑到评价信息的灰色模糊、随机性因素，或者大都采用单一片面的赋权法来确定多指标权重，故而难以客观准确评估真空断路器的整体运行状态。

综上，亟需一种新的基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法及系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种基于辐射电磁波检测的真空断路器状态评估方法，包括以下步骤：

采集获取待状态评估的真空断路器在分合闸过程中产生的辐射电磁波信号；

获取所述辐射电磁波信号的脉冲数量或脉冲衰减时间；

将获取的所述脉冲数量或脉冲衰减时间与预设脉冲数量阈值或脉冲衰减时间阈值比较，完成真空断路器状态评估。

本发明的进一步改进在于，所述采集获取待状态评估的真空断路器在分合闸过程中产生的辐射电磁波信号的步骤具体包括：通过特高频传感器接收获取所述辐射电磁波信号；其中，所述特高频传感器采用平面对数螺旋天线。

本发明的进一步改进在于，所述平面对数螺旋天线的频带取值范围为0.5～2GHz，驻波比小于等于2.5，等效高度为8.5。

本发明的进一步改进在于，所述获取所述辐射电磁波信号的脉冲数量的步骤具体包括：利用采集卡对所述辐射电磁波信号进行波形采集并进行信号放大，通过信号处理装置分析获取所述辐射电磁波信号的脉冲数量或脉冲衰减时间。