(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211173764.1 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司连云港供 电分公司 地址 220000 江苏省连云港市幸福路1号 (72)发明人 刘同宝　伏祥运　汪良坤　于跃　 杨甫　张建华　贾铮　汪帆　 王伟华　 (74)专利代理 机构 南京业腾知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32321 专利代理师 韦康 (51)Int.Cl. G01R 31/327(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 具有保护功能的高压断路器实时监测及故 障诊断系统 (57)摘要 本发明公开一种具有保护功能的高压断路 器实时监测及故障诊断系统， 包括主控芯片、 电 力载波模块、 供电模块和若干传感器模块组成的 控制回路； 主控芯片根据高压断路器的触发块的 运动状态， 进入非工作模式或工作模式； 主控芯 片进入工作模式， 主控芯片依据各传感器模块的 实时数据对高压断路器各元器件及接线端子做 出故障诊断； 主控芯片进入非工作模式， 主控芯 片向控制回路注入高频信号， 主控芯片依据对应 电流信号采集点的电压信号对高压断路器各元 器件及接线端子做出故障诊断。 本发 明可在高压 断路器工作状态和非工作状态下对其进行检测， 判断其功能是否良好， 实现高压断路器 设备状态 信息的实时监测与预警。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115436795 A 2022.12.06 CN 115436795 A 1.一种具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特征在于， 包括主控 芯片、 电力载波模块、 供电模块和若干传感器模块组成的控制回路； 所述主控芯片和电力载波模块由供电模块供电， 主控芯片根据高压断路器的触发块的 运动状态， 进入非工作模式或工作模式； 在高压断路器的触发块处于运动状态下， 控制回路通电， 主控芯片进入工作模式， 若干 传感器模块采集高压断路器的电流、 电压和温度数据， 并将采集的传感数据传输至电力载 波模块， 经电力载波模块解调处理后发送至主控芯片， 主控芯片依据各传感器模块的实时 数据对高压断路器各 元器件及接线 端子做出故障诊断； 在高压断路器的触发块处于静止状态下， 控制回路失电， 主控芯片进入非工作模式， 主 控芯片向控制回路注入高频信号， 若干传感器模块中电流信号采集点将接收到的电压信号 通过电力载波模块将数据传输至主控芯片， 主控芯片依据对应电流信号采集点的电压信号 对高压断路器各 元器件及接线 端子做出故障诊断。 2.根据权利要求1所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 主控芯片通过保护模块判断高压断路器的触发块的运动状态， 该保护模块包括第 一位移传感器和 第二位移传感器， 所述第一位移传感器和 第二位移传感器分别安装在分合 闸微动开关前， 当高压断路器进 行分闸或合闸操作时， 三相异 步电机启动， 带动主轴和触发 块转至分闸或合闸位置， 触发块与第一位移传感器和第二位移传感器的距离发生变化， 该 变化作为分合闸操作的判断依据。 3.根据权利要求2所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 所述保护模块还包括辅助开关， 主控芯片 工作模式下， 在触发块抵压行程开关前发 出执行命令， 将辅助开关断开。 4.根据权利要求1所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 若干传感器模块包括红外温度传感器、 机械机构振动传感器、 三相电流传感器和操 作电源电压传感器； 红外温度传感器采集三相异步电机、 交流接触器和接线端子的实时温度数据； 机械机 构振动传感器采集三相异步电机振动信号； 三相电流传感器作为电流信号采集点， 采集三 相异步电机电流信号的实时数据； 操作电源电压传感器采集 三相异步电机 两端电压信号。 5.根据权利要求4所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 主控芯片在工作模式下， 各传感器模块采集的电流、 电压和温度数据经特征提取获 得电流特 征值、 振动特 征值和温度特 征值， 主控芯片结合各 特征值进行故障诊断。 6.根据权利要求5所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 采集的电流数据和振动数据通过小波分解的方法进行降噪， 将信号分解成若干小 波后， 设定小波阈值过滤掉阈值外的频率， 达到去除噪声的效果， 再经小波重构得到滤波后 信号数据； 得到后的数据经过时域特征计算后得到故障的时域特征； 经过FFT变换得到信号 的频谱数据， 最后使用ZFFT对频谱进行细化分析， 得到频域各个特征频段的特征值从而分 别得到电流特 征值及振动特 征值。 7.根据权利要求4所述的具有保护功能的高压断路器实时监测及故障诊断系统， 其特 征在于， 主控芯片在非工作模式下， 主控芯片在控制回路的信号注入点注入10v、 10KHz的高 频模拟信号， 三相电流传感器对信号进行接 收， 并通过电力载波的方式将数据传输至主控权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115436795 A 2芯片， 经识别、 信号调制和分析后， 主控芯片进行故障诊断。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115436795 A 3