一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，包括如下步驟：在正常工況實(shí)驗(yàn)下與典型故障實(shí)驗(yàn)下測(cè)定斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列，構(gòu)造時(shí)間序列特征庫(kù)與時(shí)間差分序列特征庫(kù)；測(cè)定實(shí)際運(yùn)行的斷路器各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列；將實(shí)際運(yùn)行的斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間差分序列同時(shí)間差分序列特征庫(kù)中的時(shí)間差分序列進(jìn)行比對(duì)確定故障類(lèi)型；將時(shí)間序列特征庫(kù)中所述故障類(lèi)型的不同程度故障下的時(shí)間序列同測(cè)定的時(shí)間序列比對(duì)確定故障程度。該方法比較直觀的解決了現(xiàn)有基于振動(dòng)的斷路器診斷方法判據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)單，精確度低的問(wèn)題，并可確定故障的程度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與其它電氣設(shè)備相比，高壓斷路器機(jī)械部分零件眾多，其操作過(guò)程是一個(gè)短時(shí)間內(nèi)的能量釋放與傳遞過(guò)程，伴隨著一系列的機(jī)械運(yùn)動(dòng)與撞擊事件，以及由此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。這一過(guò)程具有瞬時(shí)、高速、大動(dòng)能的特點(diǎn)，對(duì)機(jī)構(gòu)和設(shè)備本身的機(jī)械沖擊也比較嚴(yán)重。當(dāng)設(shè)備存在材料、工藝或設(shè)計(jì)等方面的缺陷時(shí)，在這種外力因素的作用下，高壓斷路器就存在零件變形移位、軸銷(xiāo)松斷、機(jī)構(gòu)卡澀、鎖扣失靈、拉桿斷裂、緩沖異常、密封泄漏等機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn)。若能有效監(jiān)控設(shè)備振動(dòng)特征的變化情況，對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行的開(kāi)關(guān)設(shè)備機(jī)械狀態(tài)做出正確評(píng)估，即可發(fā)現(xiàn)故障早期征兆。通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，提高電網(wǎng)對(duì)故障的響應(yīng)速度，防止故障發(fā)展、蔓延。
[0003]對(duì)于基于彈簧機(jī)構(gòu)的斷路器來(lái)說(shuō)，機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的激勵(lì)源包括:分合閘電磁鐵、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、觸頭等的碰撞、分離、摩擦、電動(dòng)力等?，F(xiàn)有研究表明，高壓斷路器操作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)是一個(gè)豐富的信息載體，包含著大量的設(shè)備狀態(tài)信息。因此，使用機(jī)械振動(dòng)傳感器測(cè)得高壓斷路器振動(dòng)信號(hào)的波形，通過(guò)一定的信號(hào)處理和狀態(tài)評(píng)估技術(shù)，判斷斷路器的特性參數(shù)與工作狀態(tài)并指導(dǎo)斷路器維護(hù)工作具有重要意義。
[0004]目前已知的由西安郵電學(xué)院申請(qǐng)的“201110260010.5基于振動(dòng)特征的高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”中的診斷方法存在以下問(wèn)題:
[0005]將實(shí)測(cè)的振動(dòng)波形與正常斷路器的操作瞬間的特征波形“指紋”進(jìn)行對(duì)比，如果吻合度大于并等于90%，則判定高壓斷路器正常，如果吻合度小于90%，則判定高壓斷路器出現(xiàn)故障，這種診斷方法判據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)單，判斷結(jié)果模糊，難以指導(dǎo)斷路器維護(hù)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，用以解決由于判據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)單造成的斷路器故障判斷精度過(guò)低的問(wèn)題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是:一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，包括如下步驟:
[0008]I)在正常工況實(shí)驗(yàn)下測(cè)定斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列，在典型故障實(shí)驗(yàn)下測(cè)定斷路器分閘與合閘過(guò)程中各對(duì)應(yīng)故障振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列，根據(jù)正常工況實(shí)驗(yàn)與典型故障實(shí)驗(yàn)得到的時(shí)間序列構(gòu)造時(shí)間序列特征庫(kù)，根據(jù)正常工況實(shí)驗(yàn)與典型故障實(shí)驗(yàn)得到的時(shí)間差分序列構(gòu)造時(shí)間差分序列特征庫(kù)；
[0009]2)測(cè)定實(shí)際運(yùn)行的斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列，并由該步驟測(cè)得的時(shí)間序列確定時(shí)間差分序列；
[0010]3)將步驟2)確定的時(shí)間差分序列同時(shí)間差分序列特征庫(kù)進(jìn)行比對(duì)確定故障類(lèi)型；
[0011]4)將步驟2)中測(cè)定的時(shí)間序列同時(shí)間序列特征庫(kù)中所對(duì)應(yīng)的典型故障實(shí)驗(yàn)下的時(shí)間序列依次比對(duì)確定故障程度。
[0012]振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻按照突變信號(hào)起始點(diǎn)提取，提取方法為:
[0013]在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間跨度a內(nèi)計(jì)算最大值與最小值的差值，若差值大于預(yù)設(shè)的定值b，則記錄a內(nèi)的最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻；
[0014]將所述最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻與已確定的前一振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻作差，若大于預(yù)設(shè)定值C，則將所述的最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻確定為一次振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻。
[0015]振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻按照突變信號(hào)起始點(diǎn)提取，提取流程為:
[0016](I)根據(jù)斷路器振動(dòng)信號(hào)情況設(shè)定參數(shù)a、b、c，其中a為單次計(jì)算振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)，b為每次比較閾值，c為兩次計(jì)算間隔振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)；
[0017](2)以參數(shù)a為計(jì)算范圍，計(jì)算i?i+a時(shí)刻內(nèi)振動(dòng)最大值與最小值之間的差值，其中i為計(jì)算時(shí)刻起點(diǎn)；
[0018](3)將差值與參數(shù)b比較，當(dāng)差值大于b轉(zhuǎn)至第(4)步，當(dāng)差值小于b則令i=i+l，轉(zhuǎn)至第(2)步；
[0019](4)計(jì)算范圍a內(nèi)最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻與上一個(gè)已確定的振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻差值，當(dāng)差值大于C，則將最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻確定為一次振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻，當(dāng)差值小于C，令i=i+l，轉(zhuǎn)至第(2)步。
[0020]典型故障實(shí)驗(yàn)包括電磁鐵動(dòng)靜芯氣隙偏離正常值、電磁鐵動(dòng)鐵芯與鎖閂間距偏離正常值、凸輪和主拐臂上磙子間距偏離正常值、電磁鐵卡塞、拐臂轉(zhuǎn)軸或鎖扣零部件軸銷(xiāo)摩擦過(guò)大、緩沖器頂端與緩沖拐臂之間的間隙縮短、合分閘彈簧裝配不當(dāng)造成的合分閘不到位實(shí)驗(yàn)。
[0021]本發(fā)明介紹的方法以正常工況實(shí)驗(yàn)、典型故障實(shí)驗(yàn)下各振動(dòng)事件發(fā)生的時(shí)間序列的集合組成時(shí)間序列特征庫(kù)，并由時(shí)間序列特征庫(kù)組成時(shí)間差分序列特征庫(kù)，將實(shí)際運(yùn)行的斷路器分閘與合閘過(guò)程中的各振動(dòng)事件的時(shí)間差分序列與時(shí)間差分序列特征庫(kù)進(jìn)行比對(duì)確定故障類(lèi)型，在確定了故障類(lèi)型后，將實(shí)測(cè)的時(shí)間序列同時(shí)間序列特征庫(kù)中該故障類(lèi)型的各個(gè)不同故障程度的時(shí)間序列比對(duì)確定故障程度。這種判斷方法比較直觀，解決了現(xiàn)有基于振動(dòng)的斷路器診斷方法判據(jù)過(guò)于簡(jiǎn)單，精確度低的問(wèn)題，能夠?qū)?shí)時(shí)運(yùn)行的斷路器機(jī)械狀態(tài)做出正確評(píng)估，發(fā)現(xiàn)故障早期征兆，防止故障發(fā)展，根據(jù)故障的發(fā)展程度在時(shí)間序列上呈現(xiàn)的規(guī)律性變化可以進(jìn)一步推定斷路器實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生故障的程度，方便指導(dǎo)斷路器的維護(hù)工作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是彈簧機(jī)構(gòu)和傳感器安裝位置圖；
[0023]圖2是軟件處理流程圖；
[0024]圖3是合閘振動(dòng)事件的波形圖；
[0025]圖4是分閘振動(dòng)事件的波形圖；
[0026]圖5是電極法原理圖；
[0027]圖6是電極安裝位置圖；[0028]圖7是電極法測(cè)量結(jié)果圖；
[0029]圖8是突變信號(hào)起始點(diǎn)提取算法提取起始點(diǎn)辦法流程圖；
[0030]圖9是實(shí)施例凸輪與主拐臂磙子間隙配合問(wèn)題對(duì)比階梯圖；
[0031]圖10是實(shí)施例凸輪與主拐臂磙子間隙配合問(wèn)題的差分序列圖；
[0032]圖11是故障定位與程度判別的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]如圖1所示，I為棘輪，2為合閘保持掣子，3為分閘鎖閂，4為電磁鐵，5為脫口件，6為支座，7為振動(dòng)傳感器，8為主拐臂，9為凸輪，10為分閘保持掣子，11為電磁鐵，12為分閘鎖閂。按照?qǐng)D1所示安裝振動(dòng)傳感器，采集振動(dòng)信號(hào)，對(duì)原振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波去噪處理，處理掉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)噪聲，然后對(duì)去噪后的波形進(jìn)行希爾伯特變換、低通濾波等處理得到清晰的包絡(luò)譜線。合閘、分閘過(guò)程振動(dòng)波形如圖3、4所示。
[0035]利用電極法確定分閘與合閘過(guò)程中的振動(dòng)事件，電極法原理如圖5所示，I為同軸電纜輸出，2為金屬撞擊點(diǎn)，3為同軸電纜輸出。當(dāng)金屬撞擊點(diǎn)接觸以后，電路導(dǎo)通，同軸電纜輸出電信號(hào)；電極安裝位置如圖6所示，I為棘輪，2為合閘保持掣子，3為電極。將電極按照?qǐng)D6中所示的位置安裝，按照?qǐng)D6中所示的位置安裝的電極測(cè)試結(jié)果如圖7所示，I為振動(dòng)信號(hào)，2為電極信號(hào)。則按照?qǐng)D6中電極的安裝位置可以確定:圖7中電極信號(hào)箭頭所指的振動(dòng)事件代表合閘保持掣子與棘輪碰撞事件。按照這個(gè)方法更改電極的安裝位置重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)可以確定高壓斷路器的各個(gè)振動(dòng)事件，如圖3、4所示:合閘過(guò)程，事件1-電磁鐵動(dòng)鐵芯碰撞靜鐵芯，事件2-脫口件撞支座，事件3-合閘保持掣子撞擊合閘鎖閂，事件4、5、6_合閘保持掣子撞擊棘輪，事件7-分閘掣子與分閘止位銷(xiāo)相撞，事件8未知事件,9-分閘掣子與分閘止位銷(xiāo)歸位相撞。分閘過(guò)程，事件1-分閘電磁鐵動(dòng)鐵芯撞擊靜鐵芯，事件2-合閘保持摯子撞擊分閘鎖R和防跳掣子與止位銷(xiāo)相撞。
[0036]將振動(dòng)傳感器采集到的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)小波去噪法和包絡(luò)分析法處理后得到振動(dòng)信號(hào)包絡(luò)圖，為了提取振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻，編寫(xiě)突變信號(hào)起始點(diǎn)提取算法，批量處理數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)處理的速度與準(zhǔn)確性。算法程序流程圖如圖8所示，突變信號(hào)起始點(diǎn)提取算法首先需設(shè)定參數(shù)a、b、c，其中a為單次計(jì)算振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)，b為每次比較閾值，c為兩次計(jì)算間隔振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)。參數(shù)的設(shè)定根據(jù)不同斷路器的振動(dòng)信號(hào)情況做出相應(yīng)調(diào)整，對(duì)于同一型號(hào)斷路器可以設(shè)定一次之后不做修改。該算法具體為:以參數(shù)a為計(jì)算范圍，找到范圍內(nèi)的最大值和最小值，然后做出兩者之間的差值與參數(shù)b進(jìn)行比較，如果大于參數(shù)b，且范圍a內(nèi)的最小值所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻與上一個(gè)已確定的振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻差值大于參數(shù)C，則將最小值對(duì)應(yīng)的時(shí)刻作為一次振動(dòng)事件的起始點(diǎn)，以此確定各個(gè)振動(dòng)的起始點(diǎn)。重復(fù)上述方法找出典型故障實(shí)驗(yàn)(電磁鐵動(dòng)靜芯氣隙偏離正常值、電磁鐵動(dòng)鐵芯與鎖閂間距偏離正常值、凸輪和主拐臂上磙子間距偏離正常值、電磁鐵卡塞、拐臂轉(zhuǎn)軸或鎖扣零部件軸銷(xiāo)摩擦過(guò)大、緩沖器頂端與緩沖拐臂之間的間隙縮短、合分閘彈簧裝配不當(dāng)造成的合分閘不到位實(shí)驗(yàn))各個(gè)振動(dòng)事件的起始時(shí)刻，并以時(shí)間階梯圖的方式繪制構(gòu)造正常工況下與典型故障實(shí)驗(yàn)工況下的時(shí)間序列特征庫(kù)，根據(jù)時(shí)間序列特征庫(kù)構(gòu)造時(shí)間差分序列特征庫(kù)，時(shí)間差分序列特征庫(kù)階梯圖如圖10所示，具體構(gòu)造方法為將時(shí)間序列中兩個(gè)相鄰的振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻的差值繪制構(gòu)造階梯圖。分閘過(guò)程與合閘過(guò)程特征庫(kù)分別由上述兩個(gè)特征庫(kù)構(gòu)成:1、時(shí)間序列特征庫(kù)；2、時(shí)間差分序列特征庫(kù)。
[0037]以凸輪和主拐臂磙子間隙配合問(wèn)題為例，繪制的時(shí)間階梯圖如圖9所示:橫軸為振動(dòng)事件時(shí)序，即振動(dòng)發(fā)生的時(shí)間順序，縱軸為振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻平均值，由圖9可得，不同間隙下，合閘操作中前四個(gè)振動(dòng)事件在四種狀態(tài)下基本一致，故合閘振動(dòng)事件I?4 (合閘電磁鐵動(dòng)靜鐵芯碰撞、合閘脫扣件與支座碰撞、合閘保持掣子與合閘鎖閂碰撞和合閘保持掣子與棘輪碰撞)與主拐臂輸出連桿長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。合閘振動(dòng)事件5和事件6在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不同狀態(tài)下呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，差異性較大。而合閘振動(dòng)事件7、8、9則隨著凸輪與主拐臂間距的增大而提前，規(guī)律性較強(qiáng)。這就是該故障的典型特征，圖9所示階梯圖可作為時(shí)間序列特征庫(kù)中的一組時(shí)間序列，時(shí)間序列特征庫(kù)包含多種故障情況下的多組時(shí)間序列。
[0038]通過(guò)提取實(shí)際運(yùn)行中斷路器的時(shí)間序列計(jì)算出時(shí)間差分序列，并將時(shí)間差分序列與實(shí)驗(yàn)得到的相應(yīng)序列對(duì)比，即可實(shí)現(xiàn)故障定位。具體的故障定位方法如下:如圖10所示，橫軸坐標(biāo)I?2之間線段表示凸輪和主拐臂磙子間隙不同距離時(shí)第二個(gè)振動(dòng)事件與第一個(gè)振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的差值，每條線段定義為一個(gè)時(shí)間差分序列，其中，標(biāo)準(zhǔn)距離Imm時(shí)的時(shí)間差分序列稱(chēng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間差分序列，其他不同距離時(shí)的差分序列稱(chēng)為不同故障程度下的時(shí)間差分序列，其他的時(shí)間差分序列依次類(lèi)推，圖10所示的階梯圖作為時(shí)間差分序列特征庫(kù)中的一組時(shí)間差分序列，時(shí)間差分序列特征庫(kù)中包含多種故障情況下的多組時(shí)間差分序列?？梢钥闯鲈陂g距不同時(shí)，第五個(gè)振動(dòng)事件與第四個(gè)振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的差值、第六個(gè)振動(dòng)事件與第五個(gè)振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的差值呈現(xiàn)出很大的差異，因此可以判斷:當(dāng)凸輪與拐臂之間距離出現(xiàn)偏離時(shí)，第五個(gè)振動(dòng)事件與第四個(gè)振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻的差值必然與這兩個(gè)振動(dòng)事件的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間差分序列相差很大，實(shí)際測(cè)量時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)這種偏差，則可以判斷凸輪與拐臂之間的間距出現(xiàn)偏差。故障程度的判斷方法如下:如圖9所示，在凸輪與拐臂間距不同時(shí)，可以看出不同故障程度下第7至第9個(gè)時(shí)間序列出現(xiàn)規(guī)律性變化，將斷路器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的時(shí)間序列中第7至第9個(gè)時(shí)間序列與圖9中第7至第9個(gè)時(shí)間序列相比，查看實(shí)際運(yùn)行得到的7?9時(shí)間序列落入圖9中7?9哪兩個(gè)故障程度的時(shí)間序列之間，推斷出實(shí)際的故障程度。
[0039]部分故障的故障定位與程度判別的流程如圖11所示，首先提取時(shí)間序列特征庫(kù)中的時(shí)間序列，對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行分析計(jì)算得到時(shí)間差分序列；從第二與第一個(gè)振動(dòng)事件的時(shí)間差分開(kāi)始依次將實(shí)際運(yùn)行的斷路器振動(dòng)事件的時(shí)間差分與正常狀態(tài)時(shí)間差分序列對(duì)比判斷該振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻是否超前或滯后超過(guò)了允許范圍；如果超過(guò)允許范圍則繼續(xù)比較后續(xù)振動(dòng)事件的時(shí)間差分序列進(jìn)而確定后續(xù)振動(dòng)事件與前一次振動(dòng)事件之間的時(shí)間差是否超過(guò)允許范圍；如果后續(xù)的時(shí)間差分序列沒(méi)有超過(guò)允許范圍，則可以判定該振動(dòng)事件后續(xù)的振動(dòng)事件正常而僅僅該振動(dòng)事件發(fā)生異常；然后將該振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻同時(shí)間序列特征庫(kù)中該振動(dòng)事件在不同程度故障時(shí)測(cè)得的發(fā)生時(shí)刻進(jìn)行對(duì)比確定故障程度。
[0040]以上過(guò)程實(shí)例僅為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施過(guò)程，其描述較為具體和詳細(xì)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，詳盡的說(shuō)明只是為了幫助讀者更好的理解本發(fā)明精神，而不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，相反，任何基于本發(fā)明精神所做的任何改進(jìn)或變形，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)在正常工況實(shí)驗(yàn)下測(cè)定斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列，在典型故障實(shí)驗(yàn)下測(cè)定斷路器分閘與合閘過(guò)程中各對(duì)應(yīng)故障振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列及時(shí)間差分序列，根據(jù)正常工況實(shí)驗(yàn)與典型故障實(shí)驗(yàn)得到的時(shí)間序列構(gòu)造時(shí)間序列特征庫(kù)，根據(jù)正常工況實(shí)驗(yàn)與典型故障實(shí)驗(yàn)得到的時(shí)間差分序列構(gòu)造時(shí)間差分序列特征庫(kù)； 2)測(cè)定實(shí)際運(yùn)行的斷路器分閘與合閘過(guò)程中各振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間序列，并由該步驟測(cè)得的時(shí)間序列確定時(shí)間差分序列； 3)將步驟2)確定的時(shí)間差分序列同時(shí)間差分序列特征庫(kù)進(jìn)行比對(duì)確定故障類(lèi)型； 4)將步驟2)中測(cè)定的時(shí)間序列同時(shí)間序列特征庫(kù)中所對(duì)應(yīng)的典型故障實(shí)驗(yàn)下的時(shí)間序列依次比對(duì)確定故障程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，其特征在于，所述振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻按照突變信號(hào)起始點(diǎn)提取，提取方法為: 在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間跨度a內(nèi)計(jì)算最大值與最小值的差值，若差值大于預(yù)設(shè)的定值b，則記錄a內(nèi)的最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻； 將所述最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻與已確定的前一振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻作差，若大于預(yù)設(shè)定值C，則將所述的最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻確定為一次振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，其特征在于，所述振動(dòng)事件發(fā)生時(shí)刻按照突變信號(hào)起始點(diǎn)提取，提取流程為: (1)根據(jù)斷路器振動(dòng)信號(hào)情況設(shè)定參數(shù)a、b、c，其中a為單次計(jì)算振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)，b為每次比較閾值，c為兩次計(jì)算間隔振動(dòng)的時(shí)間跨度點(diǎn)數(shù)； (2)以參數(shù)a為計(jì)算范圍，計(jì)算i?i+a時(shí)刻內(nèi)振動(dòng)最大值與最小值之間的差值，其中i為計(jì)算時(shí)刻起點(diǎn)； (3)將差值與參數(shù)b比較，當(dāng)差值大于b轉(zhuǎn)至第(4)步，當(dāng)差值小于b則令i=i+l，轉(zhuǎn)至第(2)步； (4)計(jì)算范圍a內(nèi)最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻與上一個(gè)已確定的振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻差值，當(dāng)差值大于c，則將最小值對(duì)應(yīng)時(shí)刻確定為一次振動(dòng)事件的發(fā)生時(shí)刻，當(dāng)差值小于C，令i=i+l，轉(zhuǎn)至第(2)步。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振動(dòng)信號(hào)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷方法，其特征在于，所述的典型故障實(shí)驗(yàn)包括電磁鐵動(dòng)靜芯氣隙偏離正常值、電磁鐵動(dòng)鐵芯與鎖閂間距偏離正常值、凸輪和主拐臂上磙子間距偏離正常值、電磁鐵卡塞、拐臂轉(zhuǎn)軸或鎖扣零部件軸銷(xiāo)摩擦過(guò)大、緩沖器頂端與緩沖拐臂之間的間隙縮短、合分閘彈簧裝配不當(dāng)造成的合分閘不到位實(shí)驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103743554SQ201310269283
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】唐誠(chéng), 關(guān)永剛, 楊志勇, 張友鵬, 郭煜敬, 張文鵬, 金光耀, 張高潮 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團(tuán)有限公司