基于振动信号小波包提取和短时能量分析的高压断路器合闸同期性的研究

该文提出了一种分析高压断路器合闸同期性的新方法将小波包提取算法和短时能量分析方法相结合，利用小波包分解与重构原理将断路器合闸振动信号分解到不同频段中，并对代表高频冲击信号的分解系数进行重构，然后运用短时能量分析方法对重构后的信号进行分析，辨识出合闸变位点。通过对三相合闸过程的分析，得出三相同期性。通过MATLAB仿真分析和实验结果验证了该方法的有效性。     

低压断路器振动特性分析与合闸同期性研究

针对低压断路器的机械特性,采用小波分解法对其振动信号进行分析。根据电动操作机构及低压断路器合闸动作的时序关系,以驱动电机电流信号作为时间标识,有效地提取了合闸振动信号。提出小波包能量谱分析低压断路器合闸同期性研究,在小波包对振动合闸信号细节分解基础上,采用小波包重构提取合闸振动主频带信号特征,由此构造合闸同期性状态特征矢量,并应用BP神经网络建立三相合闸不同期故障的识别模型。在断路器基座横梁安装单个加速度传感器,实验模拟了DW15—1600低压断路器的四种同期性状态振动信号,仿真结果表明,本文提出的振动信号小波包能量谱与神经网络相结合的方法,可有效地分析低压断路器合闸同期性。     

基于多参量的高压断路器分/合闸线圈的故障诊断

由于分/合闸线圈电流信号和振动信号的变化均可以反映操动机构的运行状态,因此文中阐述了根据多参量来诊断高压断路器分/合闸线圈故障的一种新方法,以提高高压断路器故障诊断的准确率。文中首先介绍了操动机构电磁铁的动作状态,并分析操动机构电流信号与运行状态的关系,其次设计了一套以NI数据采集卡和实时控制器为核心的硬件电路,最后运用多层小波包分解与重构算法对信号进行滤波,结合极值法对信号进行特征值提取,并采用粒子群优化算法与支持向量机相结合的方法进行状态分类。实验结果表明,文中提出的算法能够及时发现高压断路器运行过程中存在的安全隐患,有效提高高压断路器的运行可靠性。     

高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取与故障判别方法研究

高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取在故障识别、检测及诊断方面都有重要的意义。文中提出采用小波分析与时域求极值点相结合的方法来获取高压断路器分合闸线圈电流信号特征值,并根据该特征值对断路器的故障判别方法做了探索性研究。实验结果表明,电流信号特征值提取方法是有效的,故障识别方法正确。     

基于声学指纹分析的高压断路器机械故障诊断方法

断路器分合闸过程产生的声音信号中含有丰富的信息,文中提出一种基于声学指纹的高压断路器机械故障诊断方法。搭建了声学指纹故障模拟试验实验平台,对某252 kV高压断路器分合闸试验采集声音信号;然后分别基于短时能量、总能量、信息熵和小波包分解等方法分析声学指纹信号并提取特征量,克服了单一类型特征值难以区分故障的问题。结果表明:多种特征量联合分析可实现对高压断路器不同工况的有效辨识,得到了基于声学指纹的高压断路器不同工况机械故障相互区分判据表,并提供了分析示例;对相同工况下不同严重程度故障的特征量及趋势进行分析,发现匝间短路电阻90%的小波包分解的能量系数分别呈现正常与匝间短路特征。     

基于EEMD和卷积神经网络的高压断路器故障诊断

高压断路器分合闸线圈的电流信号蕴含着丰富的断路器操动机构状态信息,对操动机构故障诊断具有重大意义.首先,文中通过集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)具备的检测突变点性能确定有效分合闸线圈电流信号段,并对其进行EEMD自适应降噪处理.其次,运用时域求极值...     

基于K-S检验法和SVM的高压断路器分合闸线圈回路故障诊断

分合闸线圈回路作为高压断路器分合动作的主控制回路,其正常工作对于高压断路器的可靠性及电力系统的稳定性具有重要的意义。但是在断路器长期的在线运行过程中,分合闸线圈回路往往会出现不同类别的电气故障,影响断路器的正常工作。分合闸线圈回路的状态可以很好地反映在其分合闸线圈电流信号中,通过对断路器分合动作线圈电流信号的采集、处理和分析,可以有效地对分合闸回路进行状态检测。通过对分合闸线圈回路常见的电气故障进行现场试验,获取分合闸线圈电流并提取有效的电流、时间特征参量及其组成的复合特征参量,针对特定的故障类型采用K-S检验法筛选影响因子较高的特征参量作为特征向量,然后通过支持向量机对特征向量进行计算并对分合闸线圈回路进行故障识别。     

基于半监督学习的断路器弹簧机构机械特性监测及状态评估技术研究

针对断路器弹簧机构机械特性监测及状态识别系统普遍存在监测类型不全、特征值提取单一、判断标准太过绝对等问题,文中提出了基于小波及半监督学习的多特征分析的断路器弹簧操动机构机械状态识别新方法.通过感知元件对分合闸线圈电流、动触头位移等信号进行采集,采用小波算法对信号进行滤波处理,分析断路器弹簧操动机构的分合闸线圈电流、动触...     

高压断路器合(分)闸线圈电流信号特征值提取方法研究

高压断路器合(分)闸线圈电流信号在故障识别、检测及诊断方面有重要意义,正确提取合(分)闸线圈电流信号特征值可为断路器的故障诊断提供依据。首先采用Db4小波基、分解层次为4及Rigrsure阈值策略对合(分)闸线圈电流信号去噪;然后结合小波分析与时域求极值点法对去噪后的电流信号进行特征值提取;最后以ABB VD4高压断路器合(分)闸线圈电流为样本,采用Matlab编程实现电流去噪及特征值提取。结果表明噪声滤除效果较好,并能有效提取线圈电流极值点及对应时间点,从而为后期的故障诊断奠定了基础。     

基于小波包分解的断路器振动信号能量谱和能量熵分析

为了获取断路器在多次分合闸动作机械性能劣化过程中振动信号的差异,基于小波包分解理论,提取SF₆断路器在分合闸动作4 000次过程中的振动信号,并进行小波包分解,计算各个节点的能量谱和能量熵。计算结果表明,在合闸与分闸过程振动信号能量谱中,能量主要分布在节点(4,0)与节点(4,1),占比达到95%。随着断路器动作次数增加,分闸振动信号节点(4,0)的能量占比增加,节点(4,1)能量占比减少,能量分布向低频转移。合闸振动信号节点(4,0)与节点(4,1)的能量比均在一定范围内波动,未呈现出明显的变化趋势,合闸振动信号与分闸振动信号各个节点的小波包-能量熵均保持不变。     

采用高耦合度分裂电抗器的并联型断路器均流过程研究

为了研究基于高耦合度分裂电抗器(high coupled split reactor,HCSR)的并联型断路器的并联均流效果,推导了简单并联及基于HCSR的并联型断路器并联支路间不平衡电流的表达式,通过分析得出结论:HCSR单臂限流电感、双臂间耦合度、选用的断路器弧阻大小等因素是影响并联型断路器均流效果的主要因素。为验证上述结论,建立了HCSR、真空灭弧室、SF6灭弧室的电路仿真模型,开展了相关仿真分析,并采用合成回路进行了对应断路器并联开断实验。仿真、实验结果与理论分析结果相符合。基于上述研究结果,最终给出了针对不同类型并联断路器的HCSR单臂电感的选取原则,以用于指导新型并联断路器的设计。     

SF_6断路器开断特性的数值仿真方法

笔者在LTE和LCE假设的条件下,以质量、动量和能量3个守恒方程以及电流连续方程为基础构建了SF6断路器开断过程中大电流燃弧阶段的电弧数学模型。电弧的欧姆热效应在电流场计算的基础上,通过在能量方程中加入源项来反映。文中对辐射模型以及湍流模型进行了讨论。喷口烧蚀效应通过增加独立的PTFE蒸汽质量守恒方程来考虑,从而构成了考虑喷口烧蚀效应的完备的控制方程组。这一控制方程组构成了SF6断路器开断过程大电流阶段的计算机仿真的基本数学模型,从而为"气体断路器数字化设计方法及仿真平台"的建立打下了基础。     

35 kV LW18 SF6柱式断路器爆炸故障分析

35 kV LW18 SF6柱式断路器配有弹簧操动机构,带内附式电流互感器,SF6气体通过底座大罐贯通性三相连通。该文主要对该次故障暴露出的LW18断路器在安全方面存在的隐患进行分析,并建议尽早对LW18型断路器进行治理。     

基于形态小波和支持向量机的高压断路器状态监测和故障诊断

针对现场运行的断路器故障数据难以获取的现状,搭建了一个断路器故障模拟试验平台对部分常见故障进行了故障模拟。传统的基于单一特征量的状态监测难以有效判断断路器的故障,提出了一种多维映射的思路:研发了一种形态开闭加权复合滤波算法对断路器合分闸线圈电流信号进行滤波,从故障波形和正常波形的对比中充分挖掘其差异特征量,并利用形态小波分解包含丰富机械状态信息的振动信号,将不同频段的能量值作为判断断路器状态的特征量,利用支持向量机将断路器合分闸线圈电流信号的各差异特征量与振动信号特征量相结合形成多维映射,对断路器的状态进行诊断。本研究进行了大量的实验,实验分析结果验证了该思路和算法的有效性。     

基于支持向量机的高压断路器机械状态分类

基于统计学习理论的支持向量机是专门研究少样本情况下的统计规律及学习方法,为故障诊断向智能化方向发展提供了途径.本文首先介绍了支持向量机的基本原理;其次提出了一种基于小波包和熵理论的振动信号特征提取方法,即利用小波包分解各节点重构信号的熵值反映信号与正常状态的偏移;最后详细介绍了这种新方法在断路器故障诊断中的具体应用,并与传统神经网络方法相比较.使用结果表明:无论在分类效果,还是学习速度方面,支持向量机都优于神经网络,更适合在断路器机械状态识别中的应用.     

SF6断路器回路电阻超标原因分析及处理方法

回路电阻是影响断路器运行质量的基本要素之一,通过分析断路器回路电阻值超标的原因,可有效提高设备安全运行的可靠性。贵州电网中110 kV断路器基本为SF6断路器。在预防性试验中发现SF6断路器的A、C相极柱位置偏移造成合闸时,动触头的机械运动行程不到位,从而导致回路电阻超标的异常情况。通过检查分析发现了该异常情况产生的原因,并提出了合理的解决方案。     

高压热膨胀式SF6断路器灭弧室的发展

介绍高压热膨胀式SF6断路器的制造公司、发展历史.对高压热膨胀式SF6断路器各代灭弧室的原理特点和操动机构的结构特点进行了比较、分析.     

SF6断路器综合在线监测系统的开发

SF6高压断路器综合在线监测系统可以同时对多组断路器运行时的相关参数进行全面测量,为故障的综合诊断提供依据.在对SF6断路器运行状态进行实时监测的同时,通过建立数据库,实现对断路器在线监测数据的历史和横向的管理,有利于断路器在线监测信息共享,具有用户界面友好,易于维护等特点.     

高压断路器抗震能力分析及抗震减震措施

高压断路器是电力系统中发挥重要作用的关键电气设备之一,但抗震能力较为薄弱。笔者对汶川地震中部分变电站断路器的震害进行了分析,另外,分析了振动台抗震试验中不同地震输入下SF6断路器的加速度和应变响应。分析表明,地震烈度在Ⅶ度以上地区的断路器主要有4种典型的震害型式,损坏较为严重,有必要采取有效的抗震措施提高断路器的抗震能力。除了采用传统抗震技术提高断路器抗震能力外,隔震减震技术也是一种有效的方式,该技术具有减震机理清晰,减震效果明显的优势。结合断路器的结构特点,提出了适用的3种有效的隔震减震技术方案,为今后开展断路器等电气设备的抗震设计与加固改造提供参考。     

基于双向工频通信系统的弱信号检测与分析

针对工频通信系统中背景电流大于调制信号的情况,提出以最小二乘法进行背景电流拟合的设想。针对调制信号湮没在噪声中的情况,采用小波分析、时频分布以及短窗自相关3种信号提取方法,介绍3种方法的原理、特点,并做仿真试验,对仿真结果进行比较、分析,确定小波分析方法为信号的有效提取方法。最后采用实际工程数据进行检测,结果表明最小二乘法与小波分析方法相结合是检测强干扰中有用信号的有效方法。