[发明专利]基于三相位移信号的真空断路器机械参数在线监测方法

摘要

基于三相位移信号的真空断路器机械参数在线监测方法，通过小波分析和Hilbert变换进行真空断路器机械参数在线监测，针对真空断路器三相位移信号的特点，首先通过小波消噪消除干扰因素，然后利用小波分解与重构凸显出位移特征量，最后通过Hilbert变换提取信号包络，检测特征量，得到断路器分合闸过程的各项机械参数。本发明能够在不增加额外采集信号通道的情况下，对断路器在线监测系统所采集的位移信号实时进行分析处理，得到断路器分合闸过程的各项机械参数，相对简单实用，提高了三相测量精度，其有效性和稳定性已通过实验的证明，并在实际工程应用中取得了较好的效果。

主权项

基于三相位移信号的真空断路器机械参数在线监测方法，其特征是通过小波分析和Hilbert变换进行真空断路器机械参数在线监测，针对真空断路器三相位移信号的特点，首先通过小波消噪消除干扰因素，然后利用小波分解与重构凸显出位移特征量，最后通过Hilbert变换提取信号包络，检测特征量，找到位移曲线的突变点，进而通过该突变点的数据得到断路器分合闸过程的各项机械参数，包括以下步骤：1）在真空断路器上安装位移传感器，位移传感器为微型线性位移传感器，微型传感器的拉杆通过连接件安装于真空断路器动触头绝缘拉杆下方；2）利用位移传感器采集真空断路器合闸过程中三相合闸位移信号disA、disB、disC，得到位移信号的波形；3）对真空断路器合闸过程三相位移信号的波形分别进行预处理，依次通过去毛刺限幅滤波和小波阈值消噪使三相合闸位移信号的波形相对平滑，得到三相的位移信号曲线；4）利用小波分解与重构分别来检测步骤3）预处理后的三相的位移信号曲线，得到三相的位移信号曲线的突变点，所述突变点初步确定位移信号曲线上合闸的起始时刻、特征点和结束时刻的位置；5）对步骤4）经过小波重构后的位移信号曲线进行Hilbert变换包络分析，检测特征量，在Hilbert变换包络波形上得到三个尖峰点，它们分别对应于位移信号曲线上的起始时刻、特征点和结束时刻，所述特征点对应于断路器合闸过程各相的刚合点；6）根据得到的真空断路器三相刚合点及合闸的起始时刻和结束时刻数据，计算得到真空断路器三相合闸过程的各项机械参数，包括三相的接触行程、触头开距和合闸速度，由此得到真空断路器的合闸时间、合闸顺序及三相合闸不同期性，完成合闸机械特性输出；7）分合闸接触行程相等，得到三相分闸接触行程，由三相分闸接触行程得到分闸过程刚分点，从而得到分闸速度、分闸时间、分闸顺序、分闸不同期性，完成分闸机械特性输出。