本发明涉及电气设备检测，具体地，涉及一种高压断路器机械特性检测方法、一种高压断路器机械特性检测装置、一种高压断路器机械特性检测设备和一种计算机可读存储介质。
背景技术：
1、断路器是电力系统中的安全卫士，在系统中起着控制和保护双重作用。在电力电子器件高速和不断发展的今天，以高电压、大电流为工作背景的高压断路器作为最后的有触点开关电器，其作用到目前为止仍然是不可替代的并且是至关重要的。高压断路器是当前电力系统中技术含量和性能参数最高的硬件之一，作为高压开关的主导产品，其健康状况、工作性能同电力系统的安全稳定运行和经济社会效益密切相关。实际运行和事故统计数据表明，机械故障在高压断路器故障发生率中占比较高，约为30％左右，因此加强断路器机械特性的自动化实时监测显得十分必要。
2、当前，针对高压断路器机械特性测试的方法主要以单片机为核心，通过配备的各种检测试验连接线与断路器控制回路相应的端口相连接，模拟断路器在运行状态下的工作方式，采集测试数据曲线再进行分析。这种方式虽能够对高压断路器机械特性进行测试评估，但存在以下诸多的弊端：
3、(1)只能在高压断路器处于停电检修时进行，不能完全测试到设备在负载状态下的真实数据，造成后期分析的难度增加和精确度下降；
4、(2)需要对高压断路器控制部分进行拆解，转接试验仪器外部控制电缆，无形中增加了恢复过程中的出错的风险和断路器未知缺陷的发生率。
5、此外，这些测试方法形成的测试装置不能对分合闸线圈、储能电机和合闸闭锁线圈动作电流进行检测，导致这三类线圈潜伏性缺陷诊断率低。
技术实现思路
1、针对现有技术中已有的检测设备不能实时对分合闸线圈、储能电机和合闸闭锁线圈动作电流进行检测的技术问题，本发明提供了一种高压断路器机械特性检测方法、装置、设备及存储介质，采用该方法及装置能够在不拆解控制回路和外接试验仪器的情况下实时对分合闸线圈进行机械特性检测，减少人工成本，同时提高了高压开关的设备可靠性。
2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种高压断路器机械特性检测方法，所述检测方法包括：获取断路器分合闸线圈的电流曲线图；从电流曲线图中提取五个特征点，并根据五个特征点的电流极值和时间点持续时长确定机械特征参数；所述五个特征点包括：电流曲线中出现电流由零变为预设数值的第一特征点a、电流曲线中第一次出现极值的第二特征点b、电流曲线中第二次出现极值的第三特征点c、电流曲线中出现最高电流值的第四特征点d、以及电流曲线中出现电流降至零的第五特征点e；所述机械特征参数包括：线圈充电时长tab、铁心运动时长tbc、线圈带电总时长tea、铁心始动电流i1和线圈峰值电流i3；将采集的机械特征参数实测值与机械特征参数正常值作差，确定故障特征参数；基于故障特征参数与不同故障特征值的对应关系，判定断路器分合闸线圈的机械状态。
3、在本发明的一个示例性实施例中，所述根据五个特征点的电流极值和时间点确定机械特征参数，可以包括：将第二特征点b的时间点与第一特征点a的时间点作差，获得线圈充电时长tab；将第三特征点c的时间点与第二特征点b的时间点作差，获得铁心运动时长tbc；将第五特征点e的时间点与第一特征点a的时间点作差，获得线圈带电总时长tea；将第二特征点b的电流极值确定为铁心始动电流i1；将第四特征点d的电流极值确定为线圈峰值电流i3。
4、在本发明的一个示例性实施例中，所述故障特征参数可以包括：第一时间差δtab、第二时间差δtbc、第三时间差δtea、第一电流差δi1和第二电流差δi3；
5、所述将采集的机械特征参数实测值与机械特征参数正常值作差，确定故障特征参数，可以包括：将采集的线圈充电时长实测值tab实与线圈充电时长正常值tab正作差，确定第一时间差δtab；将采集的铁心运动时长实测值tbc实与铁心运动时长正常值tbc正作差，确定第二时间差δtbc；将采集的线圈带电总时长实测值tea实与线圈带电总时长正常值tea正作差，确定第三时间差δtea；将采集的铁心始动电流实测值i1实与铁心始动电流正常值i1正作差，确定第一电流差δi1；采集的线圈峰值电流实测值i3实与线圈峰值电流正常值i3正作差，确定第二电流差δi3。
6、在本发明的一个示例性实施例中，所述不同故障特征值可以包括：零、第一故障特征值x1、第二故障特征值x2、第三故障特征值x3，且0<x1<x2<x3；
7、所述基于机械特征参数与不同故障特征值的对应关系，判定断路器分合闸线圈的机械状态，可以包括：在确定δtab＝0、δtbc>x1、δtea>x1、δi1<0且δi3<0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为操作电压低；在确定δtab＝0、δtbc＝0、δtea＝0、δi1＝0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动气隙增大；在确定δtab＝0、δtbc>x2、δtea>x3、δi1<0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动气隙减小；在确定δtab>0、δtbc>x1、δtea>x2、δi1＝0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动卡涩或不到位。
8、这里，需要说明的是，零：指时间差值δt或电流差值δi>0且时间差值δt或电流差值δi<1，判定为零。
9、x1：指时间差值δt或电流差值δi>2且时间差值δt或电流差值δi<4，判定为x1。
10、x2：指时间差值δt或电流差值δi>4且时间差值δt或电流差值δi<5，判定为x2。
11、x3：指时间差值δt或电流差值δi>5，判定为x3。
12、在本发明的一个示例性实施例中，所述不同故障特征值还可以包括：预设计量时间tc计；
13、所述基于机械特征参数与不同故障特征值的对应关系，判定断路器分合闸线圈的机械状态，还可以包括：在确定tab实＝tc计的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心位置正确。
14、本发明第二方面提供了一种高压断路器机械特性检测装置，所述检测装置包括：获取单元、机械特征参数确定单元、故障特征参数确定单元和机械状态判定单元；其中，获取单元，用于获取断路器分合闸线圈的电流曲线图；机械特征参数确定单元，用于从电流曲线图中提取五个特征点，并根据五个特征点的电流极值和时间点持续时长确定机械特征参数；所述五个特征点包括：电流曲线中出现电流由零变为预设数值的第一特征点a、电流曲线中第一次出现极值的第二特征点b、电流曲线中第二次出现极值的第三特征点c、电流曲线中出现最高电流值的第四特征点d、以及电流曲线中出现电流降至零的第五特征点e，所述机械特征参数包括：线圈充电时长tab、铁心运动时长tbc、线圈带电总时长tea、铁心始动电流i1和线圈峰值电流i3；故障特征参数确定单元，用于将采集的机械特征参数实测值与机械特征参数正常值作差，确定故障特征参数；机械状态判定单元，用于基于故障特征参数与不同故障特征值的对应关系，判定断路器分合闸线圈的机械状态。
15、在本发明的另一个示例性实施例中，所述故障特征参数确定单元可以包括：第一时间差确定模块、第二时间差确定模块、第三时间差确定模块、第一电流差确定模块和第二电流差确定模块；第一时间差确定模块，用于将采集的线圈充电时长实测值tab实与线圈充电时长正常值tab正作差，确定第一时间差δtab；第二时间差确定模块，用于将采集的铁心运动时长实测值tbc实与铁心运动时长正常值tbc正作差，确定第二时间差δtbc；第三时间差确定模块，用于将采集的线圈带电总时长实测值tea实与线圈带电总时长正常值tea正作差，确定第三时间差δtea；第一电流差确定模块，用于将采集的铁心始动电流实测值i1实与铁心始动电流正常值i1正作差，确定第一电流差δi1；第二电流差确定模块，用于将采集的线圈峰值电流实测值i3实与线圈峰值电流正常值i3正作差，确定第二电流差δi3。
16、在本发明的另一个示例性实施例中，所述不同故障特征值可以包括：零、第一故障特征值x1、第二故障特征值x2、第三故障特征值x3，且0<x1<x2<x3；
17、所述机械状态判定单元可以包括：第一机械故障判定模块、第二机械故障判定模块、第三机械故障判定模块和第四机械故障判定模块；第一机械故障判定模块，用于在确定δtab＝0、δtbc>x1、δtea>x1、δi1<0且δi3<0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为操作电压低；第二机械故障判定模块，用于在确定δtab＝0、δtbc＝0、δtea＝0、δi1＝0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动气隙增大；第三机械故障判定模块，用于在确定δtab＝0、δtbc>x2、δtea>x3、δi1<0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动气隙减小；第四机械故障判定模块，用于在确定δtab>0、δtbc>x1、δtea>x2、δi1＝0且δi3＝0的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心运动卡涩或不到位。
18、在本发明的另一个示例性实施例中，所述不同故障特征值还可以包括：预设计量时间tc计；
19、所述机械状态判定单元可以包括：正常状态判定模块；正常状态判定模块，用于在确定tab实＝tc计的情况下，判定断路器分合闸线圈的机械状态为铁心位置正确。
20、本发明第三方面提供了一种高压断路器机械特性检测设备，所述检测设备包括：传感模块、无线通信模块、远程监控模块和电源模块；所述传感模块与断路器连接，用于检测断路器的实时状态信息；所述无线通信模块与所述传感模块连接，用于将断路器的实时状态信息传输至远程监控模块；所述远程监控模块包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由一个或多个处理器加载并执行，以使处理器执行上述的高压断路器机械特征检测方法；所述电源模块用于向传感模块、无线通信模块和远程监控模块提供电源。
21、本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行，以使计算机执行上述的高压断路器机械特性检测方法。
22、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
23、(1)本发明的高压断路器机械特性检测方法利用电流曲线图的五个特征点进行分析该线圈电磁铁运行的机械特征信息，并通过比较机械特征信息的实测值与正常值的大小就能快速、准确地从机械特征信息中识别出机械状态，从而实现对分合闸线圈进行故障诊断和故障预警的目的；
24、(2)本发明的高压断路器机械特性检测方法不影响、不改变断路器本体结构、接线及特性，且能够及时反馈断路器的运行状态及健康状况；
25、(3)本发明的高压断路器机械特性检测方法提高了当前断路器机械故障诊断的实时性和准确性，可以为后期断路器机械故障分析提供有效的数据支撑。
26、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种高压断路器机械特性检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性检测方法，其特征在于，所述故障特征参数包括：第一时间差δtab、第二时间差δtbc、第三时间差δtea、第一电流差δi1和第二电流差δi3；
3.根据权利要求2所述的高压断路器机械特性检测方法，其特征在于，所述不同故障特征值包括：零、第一故障特征值x1、第二故障特征值x2、第三故障特征值x3，且0<x1<x2<x3；
4.根据权利要求1所述的高压断路器机械特性检测方法，其特征在于，所述不同故障特征值还包括：预设计量时间tc计；
5.一种高压断路器机械特性检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：
6.根据权利要求5所述的高压断路器机械特性检测装置，其特征在于，所述故障特征参数确定单元包括：
7.根据权利要求5所述的高压断路器机械特性检测装置，其特征在于，所述不同故障特征值包括：零、第一故障特征值x1、第二故障特征值x2、第三故障特征值x3，且0<x1<x2<x3；
8.根据权利要求5所述的高压断路器机械特性检测装置，其特征在于，所述不同故障特征值还包括：预设计量时间tc计；
9.一种高压断路器机械特性检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：传感模块、无线通信模块、远程监控模块和电源模块；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行，以使计算机执行权利要求1～4中任一项所述的高压断路器机械特性检测方法。
