动态时间规整算法诊断高压断路器故障

为诊断与分析高压断路器的故障,采用动态时间规整算法(DTW),该算法利用高压断路器振动波形具有重复性和独特性的特点,通过比较待测波形与参考波形时间特征量相似度的大小获得诊断结果。该算法只需一组健康数据作为基准参考数据,不但可诊断出高压断路器是否异常,还可确定某一时段对应动作事件的状态。用MATLAB编写动态时间规整算法程序,以试验实测波形为例,对断路器振动波形进行仿真分析,其结果与实际一致,验证了该算法应用于断路器故障诊断的有效性。     

基于振动信号的交流中压真空断路器故障诊断技术研究

机械故障是断路器发生的主要故障之一,因此机械状态监测对断路器安全稳定运行至关重要。断路器开断过程中的振动信号包含了丰富的机械特征,可以通过提取振动信号而对设备进行机械故障诊断的研究。文中针对某12 kV交流中压真空断路器,通过自制的断路器在线监测装置采集断路器正常及故障状态下的振动信号,使用短时能量法、总能量分析法及信息熵法对振动信号分析处理。该装置能够捕捉到振动事件的特征信息,区分出正常与故障状态,为断路器机械故障在线诊断技术的实现提供了依据。     

基于智能理论的高压断路器机械故障诊断

文中对高压断路器机械故障诊断方法进行了研究,通过监测高压断路器合闸操作振动信号,提出了一种基于小波分解和支持向量机(SVM)的机械故障智能诊断方法。首先利用小波分解对振动信号进行分解,然后提取出振动信号的低频和高频重构信号的能量并将其作为特征量,最后利用SVM实现高压断路器机械故障的分类。为了验证提出的方法,搭建了高压断路器机械故障诊断软硬件平台,并对现场的高压断路器进行了实验研究。实验结果表明,该方法能有效地完成高压断路器机械故障的诊断。     

一起252kV GIS断路器异常发热缺陷分析

针对一起220 kV GIS设备断路器壳体发热缺陷进行了详细分析,利用红外热像图谱、X射线诊断技术、回路电阻测试等试验手段判断了缺陷性质,结合设备结构特点,进行分段测试后准确定位出缺陷位置并分析了故障原因,并通过解体检测验证了诊断结论,为GIS断路器类似故障诊断分析提供了科学依据,并对GIS断路器的运行维护提出了建议。     

基于神经网络集成模型在高压断路器机械故障诊断中的应用

高压断路器健康情况严重影响着电网的安全、稳定运行。文中提出一种基于高压断路器合闸过程振动信号时频特征下的集成学习神经网络模型,满足高压断路器故障情况高精度诊断的要求。首先,分析高压断路器在多测量位置下合闸振动信号特征,并在时、频两域定义合闸过程多测量位置振动信号的广义能量和小波能量比进行特征空间描述;然后,设计基于集成学习思想的神经网络算法划分特征空间,诊断故障类别;最后,通过实验数据分析和多种诊断方法的对比验证文中所述的诊断过程合理、诊断结果精确,有利于高压断路器故障排查。     

基于振动信号的断路器机械零部件故障程度识别

如何有效识别高压断路器机械零部件故障严重程度是目前还未解决的问题,针对该问题,提出一种基于振动信号混沌吸引子形态特性的断路器零部件故障程度识别方法.为了更好地提取零部件早期故障的微弱故障特征,首先将振动信号按照断路器动作时序进行分时分割处理;然后提出一种参数自适应的信号分解方法,将分时振动信号各模态分量自适应地分离出来;最后重构模态分量混沌吸引子,利用混沌吸引子形态特性判断断路器零部件故障严重程度.两种不同型号断路器的试验结果表明,振动信号的模态分量混沌吸引子对故障程度具有较高的敏感度,正常与故障状态下的吸引子形态差异明显、吸引子形态随故障程度的加剧表现出一定的变化规律.该方法可为识别高压断路器机械零部件故障严重程度提供一条新思路.     

基于振动信号的超程变化情况下断路器刚分刚合时刻识别方法研究

在断路器的长期使用过程中,由于触头磨损、螺丝松动等原因,超程将会发生改变,断路器刚分刚合时刻的确定具有较大难度。刚分刚合时刻的判断方法在超程变化情况下的准确性还未有人研究。文中以12 kV交流中压真空断路器为研究对象,搭建了断路器机械状态离线测试试验平台。在模拟多种超程量的条件下,对断路器分合闸过程中的触头换位信号与振动信号进行同步采集,采用短时能量法对振动信号进行处理,准确分析出断路器换位信号提取的分合闸时刻与振动信号提取的特征量间的对应关系。利用振动信号替代换位信号,通过对断路器分合闸过程振动信号的提取,准确判断刚分刚合时刻,获得分合闸时间。测试试验结果表明,该方法在超程改变情况下对分合闸时刻的判断误差在0.5 ms以内,提高了断路器在超程变化时机械数据的准确性,为断路器机械状态的在线监测提供了依据。     

乌拉山电厂100MW机组振动问题的诊断

乌拉山电厂１００ＭＷ汽轮发电机组因振动问题无法安全运行。通过对历史资料和试验数据的深入分析，判断出振动由发电机转子冷却水管堵塞和低压转子平衡不良引起，并查明了导致这两个缺陷的原因。本文介绍了故障诊断的过程。     

基于小波包能量的断路器操作机构缺陷诊断技术研究

文中针对因分合闸线圈电流特征值提取不准确造成诊断结果不准确,当前断路器操作机构缺陷严重程度诊断方法缺失的问题,提出了一种以小波包能量为特征值、支持向量机为诊断算法的断路器弹簧操作机构缺陷诊断方法,同时利用特征数据对其劣化趋势进行了深入探索。通过对断路器的正常运行、控制回路线圈老化及铁心卡涩等数据的分析,验证了该方法的可行性。     

典型弹簧机构断路器拒分故障事件的分析及处理

针对一起典型的弹簧机构断路器拒分故障事件,结合故障现象和该弹簧机构结构特点分析其受力情况并判定故障部位,同时对故障零部件进行解体试验分析和更换处理。在检修工作前后,采用了基于分合闸线圈电流波形的机构缺陷诊断装置对该断路器进行了试验验证和对比分析。     

断路器振动信号的相频特性及在监测中的应用

研究了断路器操作过程中振动的传播过程，提出了使用信号相频特性描述振动波传播过程的方法，并通过与振动信号对应的解释信号相频特性的分析，得出了一种识别在时间上相互混叠的振动事件的方法。     

基于小波变换—振动起始时刻分析的高压断路器故障诊断方法

高压断路器是电网中最关键的电气设备之一,一旦发生故障,将严重威胁电网的安全与稳定运行,因此,开展高压断路器故障诊断方法的研究具有实际工程价值。为避免振动特征量的计算复杂,文中提出一种基于小波变换和振动起始时刻分析的高压断路器故障诊断方法,采用小波变换和突变信号起始点提取方法对断路器的振动信号进行振动起始时刻特征量提取;以振动起始时刻作为指纹特征对断路器故障分析,提高了运算速度及特征提取准确性。在实验室利用该方法对模拟电压波动故障和分闸电磁铁故障进行处理分析,结果表明,当振动起始时刻整体偏移在-2 ms至24 ms范围以内,可判定断路器操作电压在合理波动范围内,超过此范围则表示断路器故障可能性较大;同时可诊断出由分闸电磁铁心松动造成的动静铁心间距变大的缺陷,从而验证了该方法的正确性与有效性。     

基于分合闸线圈电流的断路器缺陷诊断及试验方法研究

分合闸线圈是断路器操作机构的关键部件。笔者通过深入研究断路器分/合闸线圈电流波形与机械缺陷之间的关系,提取线圈电流波形中的关键特征量,建立其与断路器常见典型机械缺陷的诊断判据,并通过实验室断路器缺陷模拟试验平台进行验证。基于研究结果,提出在国内开展断路器"首次分/合闸"时线圈电流检测试验的具体实施方案并进行风险评估,通过试验提前发现断路器机械方面存在的缺陷,有效指导国内电网断路器设备状态检测策略。     

采用振动信号零相位滤波时频熵的高压断路器机械故障诊断

为了以较少的计算量从高压断路器振动信号中获取机械状态信息,提出一种零相位滤波时频熵方法。通过小波包方法分析高压断路器振动信号的时频分布,并利用边际谱和瞬时能量密度计算时频平面的划分间隔。依据频带间隔,采用零相位数字滤波器提取频带分量;依据时间间隔,将各频带分量划分为多个子时间段。用子时段幅值包络的积分构造各频带分量的信息熵,并共同组成时频熵向量,对振动信号的时频特性进行量化表达。在真空断路器上进行模拟试验,获得了正常状态、铁心卡涩、软连接松动和绝缘拉杆故障等模式的样本数据。引入支持向量机分类器,对不同状态的样本数据进行诊断,准确率达90%。验证了通过零相位滤波时频熵方法诊断高压断路器机械故障的可行性。     

800kV罐式断路器液压机构渗油的分析及对策

结合一起800 kV罐式断路器液压机构渗油缺陷,认真分析机构组装工艺,并对机构零部件进行了检查测试,发现连接套设计公差偏大、现场安装方法不当是引发缺陷的根本原因。通过重新设计加工连接套、改进现场安装方法,彻底消除了机构存在的安全隐患,为后续800 kV罐式断路器安全运行奠定了基础。     

基于振动信号的高压断路器螺栓松动故障诊断研究

断路器在电力系统中肩负着控制和保护的重要任务，加强对断路器机械系统潜伏性故障诊断研究，对提高断路器在运行中的可靠性具有重要意义。文中以ZN98型真空断路器为研究对象，依据其振动强度建立了一套高压断路器振动加速度测试系统，基于MATLAB小波包频带能量分解算法提取故障诊断特征量。以紧固螺栓松动的潜伏性故障为例，分析了不同频段的振动信号能量图谱，提出了一套高压断路器弹簧操动机构螺栓松动潜伏性故障的诊断方法。研究表明，设置单个紧固螺栓故障时，传感器测试位置距离故障螺栓越近所得的特征量阈值越大，应选取特征量阈值的最小值作为测试位置的故障诊断判据；相较于断路器的分闸过程，合闸过程的特征量阈值更能明显准确地反映断路器的机械状态。     

牵引变电站直流断路器机械状态监测与故障诊断研究

直流断路器作为电力系统控制和保护的最重要的开关设备之一,其可靠运行关系着电力系统的安全稳定性。直流断路器在分合闸时的振动信号能直接反映断路器的机械状态,因此选取直流断路器的机械振动信号作为研究对象。首先研究了振动传感器选型对振动信号采集的影响并确定了传感器型号,接着研究了振动信号预处理和提取振动信号特征量的方法,最后模拟了几种常见故障并用Elman神经网络对模拟故障进行诊断。处理结果表明,用小波包分解和Elman神经网络实现了直流断路器机械状态监测和诊断。     

弹簧操动机构动力学仿真及应力分析

高压断路器操动机构的可靠性是断路器稳定运行的重要保证。笔者利用ADAMS软件对机构动触头在分合闸过程中行程、速度等特性进行了动力学仿真分析,通过与实验数据进行对比,验证了所建模型的准确性。通过Hyper Mesh和LS-DYNA软件对机构进行了有限元建模并求解分析,得到了操动机构关键零部件的应力分布情况,并指出了需注意的危险部位。分析方法和结果可为断路器操动机构的研究和优化设计提供理论指导和参考依据。     

红外诊断技术在少油断路器状态检修中的应用

对实测中发现的少油断路器表面温升异常进行分析,按相关标准进行判断,并结合实验进行确诊,最后通过解体少油断路器灭弧室查找到实际的缺陷部位,验证了应用红外诊断技术查找少油断路器内部缺陷的准确性.     

基于相空间重构的高压断路器振动信号特征分析

在高压断路器运行和操作过程中,其振动信号包含了最丰富的关于操纵机构、机械连接和灭弧室内的触头动作信息,有效的信号处理方法和特征提取手段能够将这些信息反映出来,作为诊断及检修的判据。以提取诊断及检修判据为目的,将相空间重构的方法应用于高压断路器的振动信号处理,从一个新的角度对信号进行了分析,提取信号特征并加以整理。通过对相空间重构获得的相空间图直观定性分析,并进一步利用求解振动信号的关联维数的方法定量判断,提出了一种分辨断路器机械机构运行状态的方法。通过对几种工况下高压断路器的振动信号的处理,结合对各种条件下获得的振动信号的关联维数变化规律的分析,证明了该方法提取的关联维数判据能够有效分辨断路器操动机构的正常与异常状态。这表明该判据可以充当分辨断路器操动机构的工作状态是否异常的重要依据,通过与其他故障诊断方法相结合,具有一定的应用前景。