本發(fā)明屬于開關(guān)柜，具體是一種開關(guān)柜運行可靠性評估方法。

背景技術(shù)：

1、開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中用于分配、控制、保護和監(jiān)測電能的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)及建筑配電系統(tǒng)中；它通過集成多種電氣元件，確保電力傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?；開關(guān)柜內(nèi)裝有保護電器（如熔斷器、斷路器等），當電路異常時，能夠迅速切斷故障電路，防止故障擴大，保護設(shè)備和人員的安全；因此需要準確判定開關(guān)柜的可靠性。

2、但是現(xiàn)階段在對開關(guān)柜的可靠性進行評估時，通常對開關(guān)柜的整體性能進行測試，而不會基于開關(guān)柜中驅(qū)動插件以及功率模塊進行詳盡的測試并依次進行評估，導(dǎo)致評估結(jié)果的準確率較低；

3、為此，本發(fā)明提出一種開關(guān)柜運行可靠性評估方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：提出一種開關(guān)柜運行可靠性評估方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種開關(guān)柜運行可靠性評估方法，方法包括：

4、步驟s1，采集目標開關(guān)柜中多組驅(qū)動插件和功率模塊的額定電壓值與額定電流值；

5、步驟s2，對目標開關(guān)柜中每一組驅(qū)動插件進行電變量保護測試，得到對應(yīng)驅(qū)動插件的電變量保護測試結(jié)果；其中，電變量保護測試包括過流保護測試與過壓保護測試；

6、步驟s3，對目標開關(guān)柜中每一組功率模塊進行過溫保護測試，得到對應(yīng)功率模塊的過溫測試結(jié)果；

7、步驟s4，對目標開關(guān)柜進行缺相保護測試，得到目標開關(guān)柜對應(yīng)的缺相測試結(jié)果；

8、步驟s5，綜合目標開關(guān)柜對應(yīng)所有的測試結(jié)果，基于測試結(jié)果對目標開關(guān)柜的可靠性進行評估。

9、進一步地，所述電變量保護測試包括過流保護測試與過壓保護測試，過流保護測試的測試流程具體如下：

10、步驟s211，選取任意一組驅(qū)動插件記為測試驅(qū)動插件，獲取測試驅(qū)動插件對應(yīng)的額定電流值；基于額定電流設(shè)定對應(yīng)驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)過流測試電流值與瞬時過流測試電流值；

11、步驟s212，將大電流發(fā)生器的輸出端連接在測試驅(qū)動插件的負載端子，設(shè)定穩(wěn)態(tài)過流測試電流值的電流波形；

12、步驟s213，向測試驅(qū)動插件持續(xù)發(fā)送數(shù)值為穩(wěn)態(tài)過流測試電流值的交變電流，并將對應(yīng)的時刻記為穩(wěn)態(tài)測試初始時刻；測量測試驅(qū)動插件的斷路時刻，通過斷路時刻減去穩(wěn)態(tài)測試初始時刻得到對應(yīng)測試驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)測試反應(yīng)時長；

13、步驟s214，通過大電流發(fā)生器向測試驅(qū)動插件提供數(shù)值為瞬時過流測試電流值的交變電流；通過斷路時刻減去電流注入的時刻得到瞬時測試反應(yīng)時長。

14、進一步地，所述過流保護測試的測試流程還包括：

15、步驟s215，通過公式計算測試驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)測試時長閾值wyz與瞬時測試時長閾值syz；

16、步驟s216，將測試驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)測試反應(yīng)時長與穩(wěn)態(tài)測試時長閾值進行比對，若穩(wěn)態(tài)測試反應(yīng)時長大于等于穩(wěn)態(tài)測試時長閾值，則生成異常信號；若穩(wěn)態(tài)測試反應(yīng)時長小于穩(wěn)態(tài)測試時長閾值，則通過穩(wěn)態(tài)測試時長閾值減去穩(wěn)態(tài)測試反應(yīng)時長得到穩(wěn)態(tài)電流反應(yīng)差值；

17、步驟s217，將測試驅(qū)動插件的瞬時測試反應(yīng)時長與瞬時測試時長閾值進行比對，若瞬時測試反應(yīng)時長大于等于瞬時測試時長閾值，則生成異常信號；若瞬時測試反應(yīng)時長小于瞬時測試時長閾值，則通過瞬時測試時長閾值減去瞬時測試反應(yīng)時長得到瞬時電流反應(yīng)差值；步驟s218，計算測試驅(qū)動插件對應(yīng)的電流測試分數(shù)值dlf，公式具體如下：

18、dlf=a1×sdl+a2×wdl；式中，sdl為瞬時電流反應(yīng)差值，wdl為穩(wěn)態(tài)電流反應(yīng)差值，a1和a2為固定數(shù)值的權(quán)重系數(shù)；

19、步驟s219，同理得到所有驅(qū)動插件的電流測試分數(shù)值。

20、進一步地，所述穩(wěn)態(tài)測試時長閾值的計算公式具體如下：

21、；式中，k為時間常數(shù)，wdl為測試驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)過流測試電流值，edl為測試驅(qū)動插件的額定電流值，a為曲線類型系數(shù)；

22、瞬時測試時長閾值的計算公式具體如下：

23、；式中，sdl為測試驅(qū)動插件的瞬時過流測試電流值，b為曲線類型系數(shù)。

24、進一步地，所述過壓保護測試的測試流程具體如下：

25、步驟s221，獲取測試驅(qū)動插件對應(yīng)的額定電壓值，基于額定電壓值設(shè)定測試驅(qū)動插件的穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值與瞬時過壓測試電壓值；同時還設(shè)定穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值的穩(wěn)態(tài)爬升速率；

26、其中，瞬時過壓測試電壓值＞穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值＞額定電壓值；

27、步驟s222，將可編程電源的輸入端接入測試驅(qū)動插件，為測試驅(qū)動插件提供數(shù)值為額定電壓值的電壓；

28、步驟s223，可編程電源輸入的電壓基于穩(wěn)態(tài)爬升速率進行提升直至達到穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值，將開始提升的時刻記為電壓穩(wěn)態(tài)初始時刻；若達到穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值時，測試驅(qū)動插件還未斷路，則生成異常信號；

29、步驟s224，若測試驅(qū)動插件在達到穩(wěn)態(tài)過壓測試電壓值之前斷路，則記錄斷路時刻，通過斷路時刻減去電壓穩(wěn)態(tài)初始時刻得到電壓變化時長；電壓變化時長乘以穩(wěn)態(tài)爬升速率的乘積再加上額定電壓值得到測試驅(qū)動插件的實際斷路電壓。

30、進一步地，所述過壓保護測試的測試過程還包括：

31、步驟s225，實際斷路電壓比對預(yù)設(shè)斷路電壓區(qū)間，若實際斷路電壓位于預(yù)設(shè)斷路電壓區(qū)間之內(nèi)，則計算實際斷路電壓與預(yù)設(shè)斷路電壓區(qū)間中點差值的絕對值記為穩(wěn)態(tài)電壓偏差值；若實際斷路電壓位于預(yù)設(shè)斷路電壓區(qū)間之外，則生成異常信號；步驟s226，通過可編程電源向測試驅(qū)動插件直接輸入數(shù)值為瞬時過壓測試電壓值的電壓，記錄從輸入電壓值開始到斷路之間的電壓瞬時反應(yīng)時長；

32、步驟s227，將電壓瞬時反應(yīng)時長與電壓瞬時反應(yīng)時長閾值進行比對，

33、若電壓瞬時反應(yīng)時長大于等于電壓瞬時反應(yīng)時長閾值，生成異常信號；若電壓瞬時反應(yīng)時長小于電壓瞬時反應(yīng)時長閾值，則通過電壓瞬時反應(yīng)時長閾值減去電壓瞬時反應(yīng)時長得到電壓瞬時反應(yīng)偏差值；

34、步驟s228，計算測試驅(qū)動插件的電壓測試分數(shù)值dyf，公式具體如下：

35、dyf=b1×sdy+b2×e/wdy；式中，sdy為電壓瞬時反應(yīng)時長偏差值，wdy為穩(wěn)態(tài)電壓偏差值，e為自然常數(shù)，b1和b2為固定數(shù)值的權(quán)重系數(shù)；

36、步驟s229，同理計算所有驅(qū)動插件的電壓測試分數(shù)值。

37、進一步地，所述過溫保護測試的測試過程具體如下：

38、步驟s31，獲取多組功率模塊的額定功率，將任意一組功率模塊記為測試功率模塊；

39、步驟s32，將測試功率模塊以額定功率向外輸送電流，設(shè)定穩(wěn)態(tài)升溫速率；

40、步驟s33，以穩(wěn)態(tài)升溫速率提高測試功率模塊的溫度，直至測試功率模塊斷路，記錄斷路時刻的斷路溫度值；

41、步驟s34，將斷路溫度值與斷路溫度閾值進行比對，若斷路溫度值小于斷路溫度閾值，則生成異常信號，若斷路溫度值大于等于斷路溫度閾值，則通過斷路溫度值減去斷路溫度閾值得到斷路溫度偏差值。

42、進一步地，所述過溫保護測試還包括如下子步驟：

43、步驟s35，記錄升溫時刻至斷路時刻之間所有時刻的實際電流值；其中，升溫時刻為測試功率模塊開始以穩(wěn)態(tài)升溫速率提升溫度的時刻；

44、步驟s36，任意時刻的實際電流值減去測試功率模塊的額定電流值的差并取絕對值得到對應(yīng)時刻的電流偏差值，所有時刻的電流偏差值相加求和得到測試功率模塊的電流偏差總值；

45、步驟s37，通過公式計算測試功率模塊的過溫測試分數(shù)值，公式為：

46、過溫測試分數(shù)值=斷路溫度偏差值÷電流偏差總值；

47、步驟s38，同理計算所有功率模塊的過溫測試分數(shù)值。

48、進一步地，所述缺相保護測試的過程具體如下：

49、步驟s41，將三相電源連接至目標開關(guān)柜的三相連接線之上，調(diào)整至測試電壓，將三相電按照順序依次記為a相、b相以及c相；記錄各相的實時電壓值與實時電流值；

50、步驟s42，計算a、b以及c三相的計算電壓值與計算電流值；每一相的計算電壓值與實時電壓值進行比對，計算電流值與實時電流值進行比對；若任意一項存在不同，則生成異常信號；若每一項均相同，則進行后續(xù)步驟；

51、步驟s42，斷開a相電，記錄a相電斷開時刻至目標開關(guān)柜斷路時刻之間的a相缺相反應(yīng)時長；

52、步驟s43，連接a相電，斷開b相電，記錄b相電斷開時刻至目標開關(guān)柜斷路時刻之間的b相缺相反應(yīng)時長；連接b相電，斷開c相電，記錄c相電斷步驟s44，a相缺相反應(yīng)時長、b相缺相反應(yīng)時長以及c相缺開時刻至目標開關(guān)柜斷路時刻之間的c相缺相反應(yīng)時長；

53、相反應(yīng)時長中的最大值與缺相反應(yīng)時長閾值進行比對；若最大值大于等于缺相反應(yīng)時長閾值，則生成異常信號；若最大值小于缺相反應(yīng)時長閾值，則將目標開關(guān)柜記為缺相測試正常。

54、進一步地，所述步驟s5包括如下子步驟：

55、步驟s51，獲取目標開關(guān)柜的缺相測試結(jié)果、過溫測試結(jié)果、過壓測試結(jié)果以及過流測試結(jié)果；

56、步驟s52，將所有驅(qū)動插件的電壓測試分數(shù)值與對應(yīng)的電壓分數(shù)閾值進行比對，若任意驅(qū)動插件的電壓測試分數(shù)值小于電壓測試分數(shù)閾值，則生成異常信號；

57、若所有驅(qū)動插件的電壓測試分數(shù)值均大于等于電壓測試分數(shù)閾值，則將目標開關(guān)柜記為過壓測試正常；

58、步驟s53，將所有驅(qū)動插件的電流測試分數(shù)值與對應(yīng)的電流分數(shù)閾值進行比對，若任意驅(qū)動插件的電流測試分數(shù)值小于電流測試分數(shù)閾值，則生成異常信號；

59、若所有驅(qū)動插件的電流測試分數(shù)值均大于等于電流測試分數(shù)閾值，則將目標開關(guān)柜記為過流測試正常；

60、步驟s54，將所有功率模塊的過溫測試分數(shù)值與對應(yīng)的過溫分數(shù)閾值進行比對，若任意功率模塊的過溫測試分數(shù)值小于過溫測試分數(shù)閾值，則生成異常信號；

61、若所有功率模塊的過溫測試分數(shù)值均大于等于過溫測試分數(shù)閾值，則將目標開關(guān)柜記為過溫測試正常；

62、步驟s55，若任意一項的測試結(jié)果為異常信號，則將目標開關(guān)柜的可靠性記為異常；

63、若目標開關(guān)柜所有的測試結(jié)果均為測試正常，則將目標開關(guān)柜的可靠性記為正常。

64、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

65、1、本發(fā)明首先采集目標開關(guān)柜中多組驅(qū)動插件和功率模塊的額定電壓值與額定電流值；進而對目標開關(guān)柜中每一組驅(qū)動插件進行電變量保護測試，得到對應(yīng)驅(qū)動插件的電變量保護測試結(jié)果；本發(fā)明實現(xiàn)對目標開關(guān)柜進行電學性能保護測試；

66、2、本發(fā)明對目標開關(guān)柜中每一組功率模塊進行過溫保護測試，得到對應(yīng)功率模塊的過溫測試結(jié)果；而后對目標開關(guān)柜進行缺相保護測試，得到目標開關(guān)柜對應(yīng)的缺相測試結(jié)果；最終，綜合目標開關(guān)柜對應(yīng)所有的測試結(jié)果，基于測試結(jié)果對目標開關(guān)柜的可靠性進行評估，本發(fā)明實現(xiàn)對開關(guān)柜運行可靠性的準確評估。