高压断路器状态参数测试仪的研制

为了准确测试断路器状态参数以提高电力系统的可靠性,提出了线圈电流信号的小波变换处理方法,利用对瞬时信号反应灵敏的霍尔电流传感器进行断路器合、分闸线圈电流信号的测试,使用高精度光电编码器及复杂可编程逻辑器件实现动触头行程信号的精确测量。本测试仪采用多CPU分立采集处理、中央控制器集中控制的结构,创建了安全数码存储卡文件系统进行数据的存储、管理及查询。实际应用表明,该系统能很好实现各参数的精确测量及数据的高效管理。     

线路绝缘子串雷击闪络路径监测系统的数据处理单元设计

介绍了一种输电线路绝缘子串雷击闪络路径监测系统的原理,研究并开发了该系统的数据处理单元,重点介绍了该单元模块的硬件及软件的总体结构.该单元设计将SD卡用于数据处理系统中,以ATMEL公司的AVR单片机ATMEGA16L为核心元件.用SPI方式读写SD卡的方法,采用块操作方式,用SD卡作为存储介质记录雷击时采集的数据.     

一种便携式高压断路器机械特性测试仪设计

传统的高压断路器特性测试平台存在操作流程多、接线复杂及成本高等问题,提出了一种基于TMS320F28335的便携式高压断路器机械特性测试仪的设计方案。测试仪利用霍尔电流传感器GSM010-GT检测合(分)闸线圈电流信号,利用直线位移传感器TS-0050检测动触头行程,并运用16 bit高准确度A-D转换器AD7606采集上述信号,实现合(分)闸线圈电流、动触头行程等参数的测量,同时利用光耦电路采集断口合分状态,实现断路器合分闸时间、合分闸同期性参数测量。此外,系统扩展了LCD显示、SD卡存储及DS1302时钟电路,参数测量结果可直观显示在LCD上,并实现大批量测量参数及测量时刻的SD卡存储。最后,以ABB的VD4/CX真空断路器为测试对象,其测试结果表明,该测试仪能准确地测量断路器的机械特性参数,从而为判断断路器的性能提供可靠依据。     

基于DSP的真空断路器机械特性测试装置

介绍了一种真空断路器机械特性测试装置的设计.采用数字信号处理器TMS320LF2407、ADC、模拟信号调理、光电隔离器件、传感器等组成真空断路器机械特性测试装置的测试系统;采用USB串行总线与上位机进行通信.给出了该测试装置的系统总体结构框图及各接口电路.该测试装置能测量真空断路器机械特性参数,并计算和显示相应时间的动触头运动速度和行程,以及相应行程动触头运动速度和时间.     

高压断路器用SF_6/CF_4混合气体状态参数计算及液化分析

高压断路器采用混合气体作为绝缘和灭弧介质,可有效降低其液化温度。文中以SF_6/CF_4混合气体为例,分别计算SF_6、CF_4状态参数。计算SF_6气体状态参数采用工程上常用的Beattie-Bridgman经验公式作为状态方程,同时应用一种新的SF_6饱和蒸汽压曲线拟合公式。计算CF_4气体状态参数应用SRK方程作为状态方程,同时采用Riedel公式作为CF_4气体的饱和蒸汽压方程。通过计算SF_6、CF_4的状态参数,绘制出具有工程应用价值的SF_6、CF_4饱和蒸汽压曲线和等密度曲线,同时对SF_6/CF_4混合气体的液化特性进行分析。在此基础上,举例说明SF_6、CF_4状态参数在高压混合气体断路器工程中的应用。     

高压断路器状态在线监测系统

分析了断路器在线状态监测的原理和方法,提出了高压断路器实时状态监测系统的设计方案并实施.该系统能实时监测并诊断断路器的机械状态和电寿命状态,适用于各电压等级、各类型的断路器.该系统具有抗干扰性强、可靠性高、维护方便等优点,可以及时掌握断路器的运行状态,方便获得状态检修有关数据.投入近二年来一直运行正常而稳定.     

万能式断路器谐波分析功能测试系统研制

研究了采用计算机、数据采集卡等硬件和在LabVIEW虚拟仪器平台上开发的软件构成一套完整的、全自动的智能型万能式断路器谐波分析功能测试系统.实现了对被测万能式断路器谐波分析功能的自动测试.从系统总体方案设计和软件等方面对测试分析系统的实现方法及功能进行了详细的介绍.     

以DSP为控制器的塑壳断路器四段保护功能检测系统设计

设计了一个塑壳断路器四段保护功能检测系统并对其进行了分析.该系统以数字信号处理器(DSP) TMS320F28035为核心,配合相应的外围电路对塑壳断路器四段保护功能进行了测试,并给出了该测试系统的总体结构框图及各接口电路.采用RS-485串行总线与上位机进行通信,并可在上位机设置相应的测试参数和显示测试结果.     

基于分合闸线圈电流的断路器状态在线监测系统研究及应用

高压断路器故障的原因主要集中在其机械特性方面,断路器的分合闸线圈及储能电机的电流波形可反映铁芯卡滞、卡涩等机械特性方面的异常.给出了断路器在线监测装置的整体设计,通过霍尔电流传感器监测分合闸线圈 电流、三相主回路电流和储能电机电流,分析数据并诊断出断路器潜伏性机械故障,为实现高压断路器的状态检修提供了一种有效的技术手段.通过现场对比试验,结果表明该系统各项性能均达到设计要求.该系统在220kV GIS断路器运行良好.     

断路器机械特性特征数据稳定性和故障机理

为研究高压断路器诊断与评估方法中特征数据可靠性和故障特征数据变化规律问题,针对断路器触头行程、操作机构电流和机械振动信号搭建数据采集平台,提出3种信号的数据特征值提取方法,在断路器同一状态不同时间下,研究各信号特征数据稳定性;在断路器操作机构控制回路电阻增大、分闸弹簧单根脱落和操作及传动机构卡涩3种不同状态下,研究3种信号的特征数据的变化规律。研究证明搭建的断路器数据采集系统的可靠性和数据特征提取方法可行,并得出了断路器机械特性不同状态下各信号特征值的变化规律,为断路器状态评估与诊断方法提供数据支持。     

万能式断路器综合性能检测系统研制

介绍了一套基于虚拟仪器技术的万能式断路器综合性能检测系统设计方案。系统以工控机为控制核心,配置数据采集卡、信号调理电路和三相大电流发生器、气动夹具等组成系统硬件平台,利用LabVIEW软件开发相关测试及数据处理软件,实现数据采集和处理,满足了万能式断路器综合性能检测的需要。实际运行表明,该系统具有稳定可靠、操作方便、维护简单的特点。     

基于高速摄像同步触发技术的多信息集成测量系统的研究

在设定的电流和电压条件下,为了准确验证或描述断路器分断过程的动态特性,开发了一种多信息测量系统。采用模拟信号作为触发信号,实现了在触发采集电流与电压波形的时刻同时触发高速摄像机。使用测量系统可以确定断路器分断过程中任意时刻的电流、电压值以及对应图像的关系;同时对电流、电压值与图像之间的同步误差以及降低同步误差做了分析。使用测量系统可以准确、高效地验证或描述断路器动态特性。     

轻轨用直流高速断路器试验装置

针对城市轻轨用高速断路器的试验，提出一种基于多功能PCI总线高速数据采集卡的高速断路器自动试验装置，给出了控制系统控制策略和软硬件实现方法。     

断路器操作回路的智能化监测系统设计

为了监测断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点的状态,并对其薄弱环节故障进行预警以避免断路器误动或拒动,设计了断路器操作回路的智能化监测系统。该系统改进了现有跳/合闸回路,并给出了系统中元件的选型与参数整定依据,能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护。为了实时监测断路器操作回路压板和保护出口接点的状态,实现压板误操作和保护出口接点故障报警,该系统采取了配合使用电感式接近开关和霍尔电压传感器的方法,并给出了传感器的具体安装位置。该系统采用单片机处理并上传传感器采集的现场信息,利用LabVIEW编写后台软件界面,能够实现实时状态显示、人机交互、历史数据存储和故障报警等功能。     

全固态直流断路器在低压直流配电系统中的应用

直流断路器是直流配电网安全运行和保护的关键设备,本文围绕直流断路器在低压直流配电系统中的应用开展研究,研制出一种全固态直流断路器样机。首先以深圳低压直流配电动模平台为例,分析了典型低压直流配电系统对断路器的参数要求,明确直流断路器在动模平台保护系统中的作用和安装位置。同时,结合系统要求选取直流断路器的主要参数,选定断路器为全固态开关拓扑,在此基础上设计了吸收支路和通信模块,制定了直流断路器响应主控系统的软件动作流程。进而研制出具有实用价值的±380 V低压配电直流断路器样机,并进行了相关测试,验证了断路器设计和保护方案的正确性。     

基于多分辨率奇异谱熵和支持向量机的断路器机械故障诊断方法研究

根据高压断路器机械振动信号的特点,提出一种基于多分辨率奇异谱熵的信号特征提取方法,并以此特征向量作为支持向量机的输入对断路器机械状态进行识别。多分辨率奇异谱熵是在信息熵模型的基础上,将多分辨率分析和奇异谱分析有效结合的一种信息处理方法,用信号的奇异谱熵作为特征向量更能体现断路器在不同机械状态下的不同特征。利用交叉检验和粒子群优化方法来对支持向量机模型中的参数进行寻优。通过对断路器实际振动信号分析表明,该方法能对断路器故障进行准确诊断分类。     

漏电断路器的步进加速退化试验方案研究

漏电断路器是低压配电系统中重要的终端保护电器,在防止漏电事故、保护用电人员的生命财产安全上发挥着重大作用,一旦失效,会对电网系统和人民生命财产造成重大危害。由于漏电断路器具有可靠性高、寿命长的特点,正常应力的可靠性试验无法在短时间获取足够的数据进行可靠性评估,文章提出一种漏电断路器的步进加速退化试验方案,分析漏电断路器性能退化规律,对其进行可靠性预测。确定加速模型和加速应力,根据前期预实验,确定特征参数;综合考虑漏电断路器的失效机理和试验样本、效率等因素,选择合适的应力水平、试验周期、失效阈值等试验参数;针对试验过程中漏电断路器剩余动作电流值的退化,利用Wiener过程建立退化模型,提出漏电断路器剩余寿命的概率密度函数和可靠度函数的预测方法。     

万能式断路器耐压可靠性自动测试系统

针对万能式断路器产品耐压可靠性出厂检验的需要,基于工业控制计算机和PLC,开发了一套自动测试系统。该系统能自动对断路器测试点进行切换,并对各测试点间自动施加高压测试电压,以检验其绝缘耐压性能,自动判别测试结果是否满足技术指标要求。与现有的测试方法和测试系统相比,具有试验过程规范、自动化程度高、工作效率高、通用性强等特点。该系统已在断路器装配流水线上试运行,效果良好。     

基于LabVIEW的高压断路器操作机构状态评估

针对高压断路器操作机构型号的多样性,状态评估过程中标准线圈电流波形不统一的问题。提出通过对高压断路器操作机构分/合闸线圈电流波形曲线进行纵向和横向比对,来综合评估操作机构的运行状态,掌握其运行特性变化过程。并基于Lab VIEW软件平台开发了高压断路器操作机构状态评估系统。实例分析表明该评估系统可以准确的判断高压断路器电磁铁、操作机构本体、辅助开关三个部分的运行状态,及早发现操作机构的缺陷和故障隐患以便及时处理,从而提高高压断路器运行可靠性。     

基于图像处理和光电传感技术的SF6气体在线监测系统设计

对变电站设备状态进行监测是智能变电站的一个重要的组成部分。针对高压断路器SF6断路器在线监测的特点,设计了基于图像处理技术和光电传感技术的SF6气体压力状态实时在线监测系统。针对变电站中使用的彩色SF6压力表,提出了一种快速报警的仪表图像直读算法,基于该算法进行图像处理,识别SF6气体压力状态。SF6气体压力状态在线监测数据通过ZigBee无线通信技术传输,基于LabVIEW编写的后台软件能够在线实时显示SF6气体压力状态。对设计的系统进行了初步的实验室测试,验证了该系统方案的可行性。