真空断路器弹簧操动机构的优化

真空断路器触头弹簧压力增大会导致断路器无法可靠合闸,四连杆结构在一定程度上会影响机构的出力特性和机械效益,进而影响断路器合闸的可靠与稳定。文中分析了真空断路器的动作原理,建立弹簧操动机构的数学模型;对机构中的凸轮轮廓、传动拐臂的角度和尺寸、连板与合闸滚子的尺寸参数进行优化,建立弹簧操动机构的仿真模型。动力学仿真表明,优化后的触头弹簧压力增大了58%（从1 700 N提升到2 686 N）,仍能保证断路器操动机构可靠合闸。试验结果显示,触头弹簧压力为2 500 N时断路器触头能够可靠吸合,平均合闸速度降至0.68 m/s,弹跳时间缩短了18.4%,整体优化后的方案满足设计要求并具有良好的可靠性与稳定性。     

高压断路器弹簧操动机构合闸凸轮优化设计

合闸凸轮作为高压断路器弹簧操动机构的核心零部件,其轮廓曲线直接决定着断路器的机械特性。传统的合闸凸轮设计方法是依据断路器合闸行程曲线,反推出凸轮的轮廓曲线。这种方法设计出的凸轮存在动力特性无法准确匹配负载特性、轮廓曲线需要反复试验修正等不足。文中阐述了一种合闸凸轮的优化设计方法,根据该方法设计出的合闸凸轮,动力特性与负载特性匹配性好,输出效率高。最后通过仿真验证和样机试验,证明了该优化设计方法的可行性。     

高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧可靠性分析

针对高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧失效问题,运用可靠性设计理论对其进行分析研究,找出了弹簧因疲劳可靠度不足而失效的原因,并提出了解决问题的措施。常规设计是将弹簧外载荷、几何尺寸、材料强度性能等参数是看作确定量,实际上由于受材质、制造、测量等条件的影响,这些参数是不确定的,所以往往导致零件因不可靠而失效。可靠性设计将这些参数视为随机变量,运用概率统计的方法分析弹簧的强度,定量回答了弹簧的失效概率问题,使人对弹簧的质量有了更加准确的把握。提高弹簧的疲劳可靠度可从改进弹簧尺寸参数、材料、制造工艺、受力状况等多方面入手,但对于旧设备,应该根据实际情况从经济性、工艺性、可行性方面考虑。通过比较选择了弹簧表面喷丸处理的最佳改进方法。     

一起ZF9A-252型弹簧机构高压断路器合闸不到位的分析及处理

本文分析了一起ZF9A-252型弹簧机构高压断路器合闸不到位事件。高压断路器C相合闸后,现场检查发现其开关机构传动连杆动作不到位,连杆露出部分明显大于正常合闸位置,且存在一条明显的油脂线。结合现场检查情况综合分析,高压断路器C相弹簧操作机构存在弹簧疲劳现象,是造成合闸不到位的直接因素。该事件提醒我们需重视电力设备的质量问题,合闸速度等参数的设定要结合现场实际情况做到最优,并且验收环节应做到严谨、细致,避免此类事件发生。     

利用合闸复位时间差提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性

合闸锁扣机构是高压断路器弹簧操动机构保持合闸状态的重要组成部分。当今广泛用于126 kV断路器上的CT20弹簧操动机构在操作更大负载的断路器时可能偶尔出现合闸保持不住的现象。为了解决这个由于合闸锁扣机构造成的问题,笔者提出了复位时间差的概念,即合闸保持过程中合闸锁扣机构的大掣子和小掣子达到稳定状态的时间差。通过增大复位时间差可以提高合闸锁扣机构的可靠性,并分析了对合闸复位时间差有影响的参数。通过ADAMS软件仿真得到,增大合闸保持大掣子弹簧的预压力可以有效地增大复位时间差,增大小掣子弹簧的预压力以及减小小掣子弹簧的刚度,可以有效地减小弹跳对合闸复位可靠性的影响,从而降低出现合闸保持不住现象的概率。该研究结果可以为改进CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构提供参考。     

高压真空断路器若干问题的探讨

介绍高压真空断路器经常出现的一些故障问题及解决方法,阐述了高压真空断路器的特性及应用情况,对应用中的一些问题作以分析,并针对具体的问题提出有效的改进措施和建议.     

高压断路器合闸闭锁自检状态指示仪的研制

断路器因故障跳闸后,合闸回路的完整性缺少有效的监测手段,这给自动重合闸功能的可靠性带来挑战,使断路器可能因临时性故障跳闸后无法实现重合。本文以实际案例为切入点,分析造成开关重合闸失败的原因,设计一种带有合闸闭锁自检功能的指示仪。通过指示面板上的按钮,接通断路器分合闸辅助开关常开触头,进而接通断路器合闸闭锁回路,合闸闭锁电磁铁得电吸合,再通过安装于合闸闭锁电磁铁上的行程触头接通合闸闭锁状态指示灯,从而可在断路器运行的情况下,检测合闸闭锁回路的完好性,为保护装置实现自动重合闸功能提供保障。     

断路器弹簧机构储能故障分析

正1 现场情况一次例行试验,在对某220 kV断路器进行检查维护时发现,该断路器操动机构无法完成电动储能。该断路器配弹簧操动机构,2012年2月出厂,同年8月完成现场安装调试工作后投入运行。2 原因分析该弹簧操动机构储能系统主要包括储能电机、蜗杆、蜗轮、驱动盘、驱动轴、驱动齿轮、固定合闸卷簧的轮盘、卷簧、微动开关等。2.1 储能原理在弹簧机构需要储能时,接通用于起动储能电机的接点,电机起动,通过蜗轮、蜗杆带动卷簧收     

基于PSO-LSSVM的高压真空断路器弹簧机构机械故障诊断

电流检测法在进行高压断路器弹簧机构机械故障诊断时,由于样本数据小导致诊断准确率低。针对这一问题,文中通过模拟各种常见故障和分析不同故障下合闸线圈电流变化规律,提取能够反映断路器工作状态的特征值,并采用最小二乘支持向量机法进行故障诊断。在此基础上,采用粒子群算法不断进行优化以加快诊断速度和准确率。将上述方法进行实例验证,结果表明,文中提出的故障诊断法在相同条件下诊断效果优于广泛应用的BP神经网络诊断法,并且样本空间减小对其诊断结果无明显影响,从而验证文中方法的可行性。     

高压断路器合闸电阻测量方法

设计一套可快速、准确测量断路器合闸电阻和预接入时间的检测装置.使用该装置进行现场合闸电阻测试,并与合闸电阻出厂值进行比较,以验证该装置的有效性。     

基于深度信念网络的高压断路器故障识别算法

针对高压断路器故障现有故障诊断算法中,特征提取不准确导致分类正确率较低的问题,提出了基于深度信念网络的高压断路器故障识别方法。深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)是非监督的深度神经网络,由多个受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,RBM)叠加起来组成。首先使用无标签的数据样本自下而上的对各RBM层逐层训练,得到各层最优参数;再以此为初始参数将DBN展开成反向传播的结构,使用带标签的数据样本进行全局的参数微调;最后得到DBN分类网络。这一过程中,有效避免了特征提取的人工操作,解决了网络训练的局部最优问题,使断路器故障诊断更加智能化。通过试验结果可知,该方法可准确、可靠地用于诊断断路器主要机械故障。     

基于样条插值和线性拟合分析的高压断路器弹簧机构状态检测

为了有效检测弹簧机构高压断路器的运行状态,文中从高压断路器分合闸线圈的典型电流波形出发,提出了一种基于样条插值和多尺度线性拟合的电流信号特征提取方法。该方法将电流波形极值点对应的时间和电流大小作为特征,首先使用三次样条插值对电流波形进行平滑,然后将信号按设定的较大长度分为若干段,对每一段进行最小二乘拟合,根据每一段信号的趋势,定位极值点的大致位置,在极值点的大致区间内,缩小尺度进行拟合,重复这个过程至极值点所在区间足够小,在此区间寻找极大值点或极小值点,作为信号的特征点。最后应用文中所提方法对某变电站高压断路器的运行状态进行检测。结果表明:文中所提方法能快速、准确提取实际断路器分合闸线圈电流特征,实现断路器的状态有效检测。     

合闸弹簧疲劳状态下高压断路器弹簧操作机构应力分布及动力响应研究

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其分合闸动力来源于分合闸弹簧,因此分合闸弹簧的疲劳状态对操作机构整体应力分布及动力响应影响巨大。用Pro/E对CT14型高压断路器弹簧操作机构进行总体建模,考虑主要元件连接及动力传递关系对所建模型进行合理简化,并应用HyperMesh有限元分析软件进行仿真分析,探究在合闸弹簧疲劳状态下弹簧操作机构各敏感单元(扇形板、分闸弹簧、拐臂、传动杆)应力分布变化情况及合闸动作响应变化情况。最后设计合闸弹簧疲劳状态下的弹簧操作机构敏感元件应力检测实验,结合实验数据对所建仿真模型及所做仿真分析的准确性进行验证。分析结果可为CT14型弹簧操作机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

基于卷积神经网络算法的高压断路器故障诊断

传统的高压断路器故障诊断方法太过于依赖经验,不能准确地反映特征量和故障模式之间的关系,诊断准确度不高。针对这个问题,采用卷积神经网络算法进行高压断路器故障诊断,结合高压断路器分合闸线圈电流特点建立诊断模型,通过输入零点故障特征参数进行学习训练,得到相应故障类型输出。仿真结果表明,所提算法的整体准确率高达93.68%,与其他基于神经网络的算法相比具有很大的优势。     

一起高压断路器弹簧机构拒分故障分析

高压断路器是电力系统中常用的控制和保护设备,以12 kV断路器开关柜弹簧机构拒分故障为背景,分别对断路器核心模块的分闸阻力矩和机构分闸输出扭矩进行测试,验证机构与开关模块的适配能力。检查机构核心部件分闸掣子的尺寸,通过计算摩擦圆半径以及驱动力臂,查明故障原因是分闸掣子与限位块导致力臂变短,阻力增加造成闭锁,分闸弹簧无法驱动滚子实现分闸。     

结合机构动力学特性仿真将ANN用于高压断路器机械状态识别初探

该文将断路器机构动力学特性仿真分析和基于人工神经网络(ANN)的状态识别算法相结合，为高压断路器的状态在线检测方法的研究提供了一条新思路。利用所建立的VSl型真空断路器机构动力学模型对故障状态下的断路器机构动力学特性进行了仿真分析，分析结果表明：不同状态下的可检测参量——主轴转角具有明显不同的特征。之后对主轴转角进行了参数化描述，从而为断路器的状态识别奠定了基础。最后，引入可信度的概念，提出一种基于ANN的断路器机械状态识别算法，该算法不仅能够识别已知的状态类型，而且具有新状态类型的识别功能。