采用单片机控制的断路器永磁操作机构控制系统

介绍了一种基于MCS-51单片微处理器的断路器永磁操作机构控制系统，介绍了控制系统的工作原理、硬件电路和软件设计。     

高压断路器分类及永磁机构的特点

介绍了断路器的型号、分类.以VBm-12型高压真空断路器为例分析永磁机构的特点和工作原理.     

高压断路器永磁操动机构的研究

从研制及应用的角度出发,对高压断路器永磁操动机构进行了理论研究,介绍了永磁机构的基本结构及工作原理,给出了用于分析和计算的耦合磁场模型,研究了磁场模型的动静态特性以及动铁芯的机械运动方程。还对永磁操动机构进行了实验研究,给出了部分实验结果及性能曲线,证明了该文中的理论分析和计算。最后将永磁操动机构和其它机构进行了比较,给出了永磁机构的主要优越性,并对其在国内的应用前景进行了分析。     

中压断路器中的永磁机构

讨论了中压断路器中永磁机构的性能要求、结构和原理.     

永磁机构真空断路器应用综述

通过阐述永磁机构的结构、工作原理及与其它机构（弹簧操动机构和传统电磁操动机构）的性能比较,突出永磁机构的特点和技术先进性。并针对用户最为关心的三方面问题（即永磁体的可靠性、储能电容的寿命和电子控制装置的可靠性）展开讨论,探讨了永磁机构在真空断路器上的应用前景。     

监控一体化永磁机构真空断路器在线监测与故障诊断的方法

为实现永磁机构控制与在线监测功能一体化设计,笔者在传统永磁控制器基础上添加线圈电流采集回路、机械特性在线监测回路,实现永磁机构控制、线圈电流信号、机械行程信号采集,并根据控制信号或线圈电流阈值或机械行程阈值启动录波并生成录波文件。通过对测试中几个故障实例录波文件的分析,提出了基于实例的故障诊断方法:首先依据录波文件中控制信号、线圈电流信号、机械行程信号有无及出现时序关系进行初步诊断,以诊断突发性设备故障,并根据录波文件分析故障部位和产生原因;当初步诊断开关设备无突发性设备故障后再依据机械特性行程—时间包络线和线圈电流—时间包络线进一步确定开关设备健康状态,诊断开关设备可能存在的渐变性故障及故障类型等,防止事故的发生。     

126kV高压真空断路器永磁操作机构及其小型化研究

126kV高压断路器在我国变电站和电厂建设中广泛应用,随着高电压等级的真空开断技术以及长行程永磁操作机构的不断发展,126kV高压永磁真空断路器研究与分析也越来越受到关注。针对一种新型126kV高压永磁真空断路器,提出了3种长行程永磁操作机构的设计方案,并经过试制样机验证,充分证明了设计方向的正确性。3种长行程永磁操作机构的设计重点突出了永磁操作机构小型化的研究,在不断优化永磁操作机构特性以及确保永磁操作机构可靠性的同时,可大大降低永磁操作机构的生产成本,方便高电压等级长行程永磁操作机构的装配,给126kV高压永磁真空断路器的工程应用打下基础。     

基于能量轨迹熵的高压断路器操动机构状态特征提取方法

断路器操动过程伴生的振动信号在能量释放促使动静触头强烈冲击下呈现非平稳的震荡衰减过程。提出一种基于能量轨迹熵的高压断路器操动机构状态特征提取方法。首先,利用谱形态变分模态分解联合快速奇异值分解方法对振动信号降噪处理,并进行小波分解与重构。然后,将重构信号的“簇状”瞬时、瞬频能量波形由旋转因子在极坐标子网格区域进行发散处理,定义能量轨迹熵用于挖掘断路器操动过程能量释放过程的细微变化。通过瞬时、瞬频能量轨迹熵特征,精准捕捉振动信号的瞬态能量特性。最后,通过采用不同识别模型的对比分析,试验表明基于能量轨迹熵特征的支持向量机模型具有较高的识别准确率,达到98.33%,为断路器操动机构状态特征提取提供了一种新方法。     

智能型永磁机构真空断路器的研制

在引进、消化吸收的基础上,经改进、创新和优化设计,开发了具有自主知识产权的智能型永磁机构真空断路器。介绍了其工作原理、结构及特点,给出了双稳态永磁操作机构简图及主要技术参数。试验结果表明,产品达到了IEC298和GB1984高压交流断路器标准要求,其成本只占改进前产品的60％,体积更小,可靠性更高,可实现遥测、遥信、遥控等功能。     

真空断路器永磁操动机构动态特性仿真及实验

提出了一种适用于永磁机构真空断路器分合闸动态仿真的分析方法.采用Maxwell计算位移、电流、磁链及静态保持力之间的非线性关系,用于查表插值计算.同时采用Matlab建立了永磁断路器动态仿真模型,包括电压平衡和机械运动两个子模型.最后,对设计的样机进行了动态测试.测试结果表明仿真的正确性.     

基于线圈电流的永磁真空断路器控制方法

为使永磁真空断路器(VCB)分合闸的动作时间保持一致,实现可靠的同步关合,基于永磁机构(PMA)的动态特性,分析了动触头在不同运动阶段下的线圈电流,以及参考电流曲线的获取方法。基于Simulink控制模型,通过改进滞环控制方法有效实现了对参考电流曲线的跟踪。为检验控制算法,设计了以ARM处理器为核心的智能控制器,通过选取3种不同容量的储能电容,在150～200V电压范围内进行了断路器的分合闸实验。结果表明,基于上述控制原理设计的控制器可以有效控制断路器的动触头的行程轨迹,使动触头的运动轨迹与参考电流曲线的运动轨迹保持一致;在选定的线圈参考电流曲线下,实际断路器分合闸的动作时间的误差≤0.3ms。     

高压断路器机械特性振动信号特征提取和故障诊断方法研究

针对高压断路器机械振动信号,在正常状态、分闸弹簧单根脱落状态和操作及传动机构卡涩状态下,采用模糊C聚类分析算法比较短时傅里叶变换、小波包能量熵和希尔伯特—黄变换3种特征提取方法的分类性能,提出了基于相关向量机理论的断路器机械特性故障诊断方法,搭建了数据采集系统,研究了断路器机械特性不同状态下信号特征值的变化规律,并通过实验证明了特征提取和故障诊断方法的有效性。     

BPC永磁机构真空断路器的研制

介绍了电器装置BPC12系列永磁机构真空断路器的主要结构、性能，着重分析了其永磁操动机构的工作原理及测试结果。将水磁机构与真空断路器进行完美的匹配，进一步提高断路器的可靠性，满足高质量、高可靠性产品的需求。     

基于电—振信号熵权特征的断路器储能机构故障诊断方法

弹簧势能的可靠储存是保障断路器后续分合闸操作正确的前提。通过分析控制回路、电机、传动部件和弹簧之间的能量转换和传递关系,提出一种电—振信号熵权特征联合的断路器储能机构故障类型辨识方法。首先利用希尔伯特变换(Hilbert transform)提取储能电机电流信号包络时域特征并计算峭度;然后由局部均值分解(LMD)处理断路器储能过程伴随的振动信号得到乘积函数分量(PF),并提取PF能量谱频域的盒维数特征;进而采用熵权法对电流和振动信号待分类样本进行剪辑,按照样本信息量和重要性赋予对应的权重;最后把熵权特征作为KNN算法的输入,辨识储能机构运行状态。实验结果表明:采用联合电—振信号的熵权特征量,KNN算法能更准确地诊断断路器储能机构发生的故障类型。     

一种永磁操动机构真空断路器性能测试方法

针对配有永磁操动机构的真空断路器性能特点，介绍了性能测试的基本方法，即将激磁线圈的电压电流信号与触头信号结合起来的测试方法。并运用此方法对35kV配永磁操动机构真空断路器的触动时间、激磁电流和电压的大小、动触头弹跳时间的长短等进行了测试，验证了方法的可行性与实用性，为断路器的性能测试提供了有益参考。     

基于双单片机的永磁真空断路器在线监测与控制系统

设计了一种永磁真空断路器在线监测与控制系统,该系统采用分布式结构,以两片STC12C5A32S2单片机为核心,外扩触摸屏、RS485通信、RS232通信等接口,实现断路器动作控制、母线电压电流测量、触头位移测量、电容电压测量、放电电流监测等功能;上位机监测软件采用MFC软件开发,通过串口与下位机进行数据通信和远程控制。试验结果表明该系统具有较高的稳定性。     

基于永磁操动机构的光控模块式多断口真空断路器技术

提出了一种设计多断口真空断路器的新思路,即采用基于永磁操动机构的光控模块式真空断路器单元串联成为更高电压等级的多断口真空断路器。它使用光纤控制技术在低电位端对处于高电位的真空断路器的电子操动机构进行控制。最后,对光控真空模块单元中的电源系统进行了介绍。     

一种改进的永磁真空断路器二次回路控制方案

以银川供电局某35 kV变电站采用的某型号永磁真空断路器为例,结合现场工程实际应用,深刻分析了该型号断路器在设计原理上的致命缺陷,并提出了相应的改进方案,设计了改进后的永磁真空断路器二次电气原理图,现场传动试验验证了改进方案的正确性和可行性。并指出了永磁真空断路器在变电站使用中应注意的问题。