【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能化仪器仪表，具体涉及一种诊断高压断路器合闸电阻状态的装置及方法。
技术介绍
1、长距离超高压输电线路运行环境复杂，空载线路合闸过电压严重，为了限制合空线过电压，将断路器装设并联合闸电阻作为限制合空线过电压的主要措施。由于断路器制造工艺及运动机构固有特性等作用，合闸电阻在过电压及过流作用下，发生击穿及合闸电阻烧毁时有发生，频繁造成主干输电网掉线并退出运行，严重危害超高压线路安全稳定运行。
2、目前高压断路器通常在停电下开展检修，由于断路器停电状态与运行工况存在很大区别，断路器合闸故障通常更容易在过电压及过电流等工况下发生。现有高压断路器监测装置功能单一，多数系统只局限于研究断路器机械性能，缺乏系统性和综合性的功能模块对断路器进行监测，同时无有效的数学方法和技术手段智能诊断断路器合闸运行状态。因此目前已有高压断路器监测方法皆无法直接应用于高压断路器合闸电阻诊断项目中。
技术实现思路
1、为了能在断路器合闸运行状态下对合闸电阻状态进行检测，本专利技术提出一种诊断高压断路器合闸电阻状态的装置及方法。
2、实现本专利技术目的之一的一种诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，包括：
3、压差获取模块：用于获取合闸电阻投入时高压断路器主回路两端电压的压差；
4、电流获取模块：用于获取高压断路器主回路合闸电流；
5、高压断路器智能诊断模块：用于根据从压差获取模块获取的压差值和从电流获取模块获取的合闸电流的电流值进行计算，得到合
6、所述合闸电阻的投入时长为：从高压断路器控制机构合闸线圈加压开始到主回路电流出现跃变时的时长；
7、所述合闸电阻的持续时长为：主回路电流出现跃变开始到高压断路器两侧电压相同时的时长；
8、所述合闸电阻的持续时间段为：合闸电阻的持续时长所对应的时间段。
9、进一步地，所述高压断路器智能诊断模块还包括电流量程自动选择模块，根据断路器主回路电流大小选择适合的电流传感器，当线路空载合闸时，电流信号小，自动选取线路侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流；当线路短路合闸时，电流信号大，选择母线侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流。上述措施解决断路器回路电流信号高精度、宽范围检测需求。
10、进一步地，还包括：
11、母线侧信号采集及数据远传模块：用于采集母线侧主回路合闸电流和母线侧电压，并传输至高压断路器智能诊断模块；
12、线路侧信号采集及数据远传模块：用于采集线路侧主回路合闸电流和母线侧电压，并传输至高压断路器智能诊断模块。
13、进一步地，还包括合闸线圈触发模块，用于将高压断路器中合闸线圈两端电压信号转换为用于控制母线侧信号采集及数据远传模块和线路侧信号采集及数据远传模块中的处理器中断触发的信号。上述措施保证不同装置采集数据在时间上保持同步，消除因采样时差引起合闸电阻计算存在的偏差。
14、进一步地，所述高压断路器智能诊断模块包括合闸电阻故障诊断模块，用于将合闸电阻持续时间段内的合闸电阻阻值与设定的阻值波动区间进行比较，当所述合闸电阻阻值不在设定的阻值波动区间，则认为合闸电阻状态异常；所述设定的阻值波动区间为高压断路器全温度范围的阻值波动区间。
15、进一步地，所述高压断路器智能诊断模块包括动作特性诊断模块，用于监测高压断路器合闸电阻投入时长和持续时长，如果所述合闸电阻的投入时长或持续时长不在高压断路器动作特性时间波动范围内，则认为合闸电阻状态异常。
16、所述高压断路器动作特性时间波动范围用于判断合闸电阻投入时长和持续时长是否在正常的时间范围，投入时长过短或者过长、持续时长过短或者过长均认为合闸电阻状态异常。
17、进一步地，所述母线侧信号采集及数据远传模块和线路侧信号采集及数据远传模块均包含时钟模块，用于时钟同步。
18、进一步地，还包括合闸电阻投入时间点识别模块，用于将采集的电流数据平均间隔划分成多段，依次将后一段的数据与前一段的数据进行差值计算，根据所述差值与触发阈值，识别高压断路器辅助断口合闸时电流波形的突变点，所述突变点对应高压断路器合闸电阻投入时间点。
19、实现本专利技术目的之二的一种诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，包括：
20、获取合闸电阻投入时高压断路器主回路两端压差；
21、获取高压断路器主回路合闸电流；
22、根据所述压差值和电流值进行计算，得到合闸电阻的投入时长、持续时长及持续时间段内电阻动态波形；所述持续时间段为合闸电阻的持续时长所对应的时间段；
23、根据所述合闸电阻的投入时长、持续时长及持续时间段内的电阻动态波形诊断合闸电阻状态。
24、进一步地，当线路空载合闸时，选取线路侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流；当线路短路合闸时，选择母线侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流。
25、进一步地，还包括采集母线侧主回路合闸电流和母线侧电压；采集线路侧主回路合闸电流和线路侧电压。
26、进一步地，还包括将高压断路器中合闸线圈两端电压信号转换为控制母线侧信号采集和线路侧信号采集的处理器中断触发的信号。
27、进一步地，合闸电阻状态异常的判断方法包括：将合闸电阻的持续时间段内的合闸电阻阻值与高压断路器全温度范围阻值波动区间进行比较，当所述合闸电阻阻值不在高压断路器全温度范围阻值波动区间，则认为合闸电阻状态异常；所述合闸电阻的持续时间段为：高压断路器主回路出现电流到高压断路器两侧电压相同的时间段。
28、进一步地，合闸电阻状态异常的判断方法还包括：当所述合闸电阻的投入时长或持续时长不在高压断路器动作特性时间波动范围内，则认为合闸电阻状态异常；所述合闸电阻的投入时长为：从高压断路器控制机构合闸线圈加压开始到主回路电流出现跃变的时间段；所述合闸电阻的持续时长为：主回路电流出现跃变开始到高压断路器两侧电压相同的时间段。
29、更进一步地，确定合闸电阻持续时间段的方法包括：
30、将采集的电流数据平均间隔划分成多段，依次将后一段的数据与前一段的数据进行差值计算，根据所述差值与触发阈值识别高压断路器辅助断口合闸时电流波形的突变点，所述突变点对应高压断路器合闸电阻投入时间t起点；
31、母线电压波形和线路侧电压波形相位幅值同步的时刻作为高压断路器主断口合闸时刻t合闸；
32、合闸电阻持续时长t持续时长＝(t合闸-t起点)×采样率
33、合闸电阻持续时间段为从t起点开始到t合闸结束的时间段。
34、进一步地，得到合闸电阻投入持续时间段内的合闸电阻的方法包括：
35、获取合闸电阻投入持续时间段内的每一采样点采集的回路电流波形数据i本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块还包括电流量程自动选择模块，用于根据高压断路器主回路电流大小选择电流传感器；当线路空载合闸时，自动选取线路侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流；当线路短路合闸时，选择母线侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流。
3.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求3所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，还包括合闸线圈触发模块，用于将高压断路器中合闸线圈两端电压信号转换为用于控制母线侧信号采集及数据远传模块和线路侧信号采集及数据远传模块中的处理器中断触发的信号。
5.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块包括合闸电阻故障诊断模块，用于将合闸电阻持续时间段内的合闸电阻阻值与设定的阻值波动区间进行比较，当所述合闸电阻阻值不在设定的阻值波动区间，则认为合闸电阻状态异常。
6.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块包括动作特性诊断模块，用于监测高压断路器合闸电阻的投入时长和持续时长，当所述合闸电阻的投入时长或持续时长不在高压断路器动作特性时间波动范围内，则认为合闸电阻状态异常。
7.一种诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，当线路空载合闸时，自动选取线路侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流；当线路短路合闸时，选择母线侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流。
9.如权利要求7所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，还包括采集母线侧主回路合闸电流和母线侧电压；采集线路侧主回路合闸电流和线路侧电压。
10.如权利要求9所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，还包括将高压断路器中合闸线圈两端电压信号转换为用于控制母线侧信号采集和线路侧信号采集的处理器中断触发的信号。
11.如权利要求7所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，合闸电阻状态异常的判断方法包括：将合闸电阻持续时间段内的合闸电阻阻值与设定的阻值波动区间进行比较，当所述合闸电阻阻值不在设定的阻值波动区间，则认为合闸电阻状态异常。
12.如权利要求7所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的方法，其特征在于，合闸电阻状态异常的判断方法包括：当所述合闸电阻投入时长或持续时长不在高压断路器动作特性时间波动范围内，则认为合闸电阻状态异常。
13.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述诊断高压断路器合闸电阻状态的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块还包括电流量程自动选择模块，用于根据高压断路器主回路电流大小选择电流传感器；当线路空载合闸时，自动选取线路侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流；当线路短路合闸时，选择母线侧电流传感器输出的电流信号作为主回路合闸电流。
3.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求3所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，还包括合闸线圈触发模块，用于将高压断路器中合闸线圈两端电压信号转换为用于控制母线侧信号采集及数据远传模块和线路侧信号采集及数据远传模块中的处理器中断触发的信号。
5.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块包括合闸电阻故障诊断模块，用于将合闸电阻持续时间段内的合闸电阻阻值与设定的阻值波动区间进行比较，当所述合闸电阻阻值不在设定的阻值波动区间，则认为合闸电阻状态异常。
6.如权利要求1所述的诊断高压断路器合闸电阻状态的装置，其特征在于，所述高压断路器智能诊断模块包括动作特性诊断模块，用于监测高压断路器合闸电阻的投入时长和持续时长，当所述合闸电阻的投入时长或持续时长不在高压断路器动作特性时间波动范围内，则认为合闸电阻状态异常。
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【专利技术属性】
技术研发人员：汪康康，贾志杰，弟泽龙，史俊，邵千秋，王志川，邵帅，范松海，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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