新型高压断路器操动机构故障识别

利用高速、高分辨率摄像机捕捉断路器合分闸过程传动部件的运行状况,采用图像分析和识别技术获取断路器操动中传变部件运动位移、主轴转动过程及角度参数,计算分合闸时间、动触头行程、运动速度,从根本上革新断路器机械特性测试方法,提高参数测量精度和速度;再结合操动过程中声、振动的频谱特征分析、操作中分合闸线圈电流的分析,发现操动机构潜在故障,并分析故障类型,提高对运行状态判断的准确性,为断路器在线故障监测和状态检修奠定了基础。     

液压式高压断路器机械特性在线监测故障几率研究

在智能变电站中,在线监测系统能够实时记录断路器机械特性数据,包括储能电机电流曲线、分合闸线圈电流曲线、分合闸行程曲线等,笔者结合液压式高压断路器机械特性的各种可能故障,分析断路器机械特性故障对在线监测结果的影响,给出了机械特性故障几率的计算方法和实际应用的参数,并通过对断路器故障的模拟,计算了实际的故障几率。这一方法能够实时了解断路器的运行状态,为保障断路器的安全可靠运行提供了重要的技术手段,已经规模化应用于智能变电站实际工程中。     

基于小波算法的SF6断路器动作时间在线监测

高压断路器在线监测技术的发展越来越完善,使得在线监测的内容越来越丰富,一些需要定期检修的内容可以通过在线监测来完成。通过对高压断路器操作原理的研究,利用行程曲线实时变化的特点,通过比较分析断路器分、合闸操作过程中触头综合受力的情况,来推断触头运动状态。在此基础上提出了一种方便实用的SF6高压断路器分合闸时间的测量办法。方法利用小波算法去除噪声和干扰的影响,确保行程信号在处理过程中不失真,从而准确地提取断路器合分闸过程中的刚分、刚合时刻,以获得可靠的分、合闸时间。经过离线试验验证,该方法所测得的时间与断路器触头刚分刚合时间是一致的,且方便实用。     

基于合闸行程曲线的12 kV真空断路器合闸速度在线监测研究

合闸速度是真空断路器机械特性的重要参数,对其进行在线监测难度较大。针对这一问题,提出基于其合闸行程曲线的合闸速度计算思路。首先对12 kV真空断路器的合闸速度离线测量试验进行了设计,取得合闸行程曲线数据;然后提出了两种仅依赖行程曲线的合闸速度计算方法。第一种方法采用最小二乘法对合闸行程曲线进行分段拟合,无需获取刚合点信息直接计算;第二种方法根据合闸过程中触头运动规律利用B-spline函数对行程曲线进行拟合,找出刚合点计算合闸速度。两种方法中,B-spline拟合所得的结果准确度高,而最小二乘法拟合计算所消耗资源较少。所提的方法方便、准确率较高,并可根据实际工程情况选择,为研究真空断路器在线监测提供了新的思路。     

基于机器视觉的高压断路器速度特性测量方法研究

分合闸速度特性是高压断路器的重要特征参数,其大小直接影响高压断路器的工作性能。针对采用常规传感器测量高压断路器速度特性时普遍具有的安装固定困难、影响断路器特性等缺点,文中提出了一种基于机器视觉的速度特性测量方法。此方法通过在高压断路器运动机构表面设置参考标记,使用高速相机在断路器动作时对其进行视频图像采集,经由机器视觉算法处理后,识别得到标记参考点的运动轨迹,进而获得高压断路动触头的速度特性。以12kV永磁真空断路器为例进行了实验,结果表明,此方法可取得与高精度位移传感器较为一致的结果,测量误差小,能满足高压断路器速度特性测量的要求。此外,此方法无需安装传感器固定夹具,无电压隔离等问题,便于现场测量,测量效率高。     

智能断路器在线监测系统研究

智能断路器是电力系统中最重要的设备之一,其稳定可靠性对于电网运行有重大意义。在分析智能断路器振动信号检测原理的基础上,提出了一种基于虚拟仪器技术的在线监测与故障诊断系统。该系统利用Labview编程实现人机界面,完成对测量数据的存储、显示和分析处理,由数据信号处理模块和传感器模块构成现场监测单元,完成对断路器机械参数、分合闸电流信号和振动信号的采集、传输。实验结果表明,该系统能实时反映智能断路器机械运行状态,具有人机交互友好、功能齐全和可靠性高等特点,实现了断路器在线监测系统预期的功能。     

智能断路器在线监测系统研究

智能断路器是电力系统中最重要的设备之一,其稳定可靠性对于电网运行有重大意义。在分析智能断路器振动信号检测原理的基础上,提出了一种基于虚拟仪器技术的在线监测与故障诊断系统。该系统利用Lab VIEW编程实现人机界面,完成对测量数据的存储、显示和分析处理,由数据信号处理模块和传感器模块构成现场监测单元,完成对断路器机械参数、分合闸电流信号和振动信号的采集、传输。实验结果表明,该系统能实时反映智能断路器机械运行状态,具有人机交互友好、功能齐全和可靠性高等特点,实现了断路器在线监测系统预期的功能。     

断路器状态监测和故障诊断技术的研究与应用

针对断路器在正常运行时是一种静止设备、分合闸时又是一种高速运动设备的特点，在对断路器状态监测与故障诊断技术研究的基础上，提出了一种在设备带电运行的情况下，由微机实时对其绝缘特性、电气特性、机械特性进行监测的方法，解决了诸多在线监测的技术难题。同时对辽宁省两锦供电公司研制的断路器在线监测系统及现场应用情况进行了介绍。     

真空断路器新型电机操动机构的多体动力学仿真

为提高断路器的可靠性,研究了一种新型的电机机构,该电机机构具有结构简单、体积小、响应快且运动过程可控等优点,研究重点为在电机机构操作下真空断路器的分/合闸机械特性。结合40.5 kV配电机机构的真空断路器,采用多体动力学仿真软件(automatic dynamic analysis ofmechanical systems,ADAMS)建立真空断路器新型电机机构的虚拟样机模型,对断路器的分/合闸过程进行仿真分析。由动态仿真得到电机转角与动触头行程的对应关系、断路器动触头的行程及速度特性曲线等,同时对断路器进行分/合闸操作实验,通过安装在转轴上的扭矩传感器及绝缘拉杆处位移传感器测得相应的运动特性,并将仿真结果与实验结果进行对比分析,仿真模型的输出特性与实验结果吻合较好,表明虚拟样机模型是有效的。     

基于GPS秒脉冲向量信号同步技术的断路器速度特性无线测量装置研究

针对目前断路器速度特性测试受限于测试线长度、强电磁干扰、无法三相同时测试费时费力等问题,研制一种基于GPS秒脉冲向量信号同步技术的断路器速度特性无线测量装置。该装置适用于500 kV、220 kV、66 kV等不同电压等级断路器三相分合闸速度测试,实现了断路器速度特性行程曲线的无线化测量,缩短了现场测试时间,提高了速度特性测量效率。     

高压开关柜断路器机械特性在线监测装置研究

研究了高压开关柜内断路器机械特性在线监测方法。采用非接触式角位移传感器间接测量动触头行程曲线,有效解决了常规角度位移传感器及直线位移传感器安装困难问题;利用断路器辅助触点及实验结果的时间修正,得到了动静触头刚分、刚合时刻;用霍尔电流传感器及其电路,得到了断路器分、合闸周期的起始时刻;用DSP2812作为处理器,通过对监测信号的处理、计算得出可以反映断路器机械特性的多个特征参量。     

用电位器测量真空断路器的分、合闸速度

<正> 高压断路器的分、合闸速度,对开断性能的影响很大。已有的测量断路器分、合闸速度的方法虽很多,但多适用于测量较大开距的断路器,如油断路器、空气断路器和六氟化硫断路器等。对于开距较小的真空断路器来说,上述测量装置均不适用。过去,由于我们一般只能测量真空断路器的平均分、合闸速度,因而对其全部行程的速度特征和缓冲性能,都不能作深入的分析和测量。     

基于在线监测的开关特性分析

采用先进高压断路器状态在线监测系统监测断路器的分合闸运动状态及分合闸线圈的电流波形,获得弹簧的运行状态,随时监测断路器弹簧性能、弹簧的疲劳程度。解决了弹簧操作机构中重要元件弹簧在运行中的状态不易测量的问题,同时,从断路器分合闸线圈的波形,能够判断出线圈是否卡滞,辅助开关是否正常切换等常见故障,为断路器可靠安全运行提供有效的保证。     

真空断路器机械特性的在线监测方法

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。     

12kV真空断路器刚合点在线监测方法研究北大核心CSCD

刚合点是真空断路器机械特性中一个十分重要的特征,对真空断路器刚合点进行在线监测一直是开关设备智能化技术的重点和难点。文中提出了一种基于真空断路器行程曲线的刚合点在线监测方法:首先分析了刚合点前后动触头受力情况,并在分析结果的基础上提出了采用合闸速度曲线作为关键信息,然后采用小波分解重构法从合闸速度曲线中提取了特征量用于计算刚合点,最后进行了100组空载合闸试验测量了某真空断路器的刚合点样本,并与该方法的计算结果进行对比。对比结果表明:该方法具有较好的稳定性,且计算误差基本在8%以内,可以为真空断路器机械特性的在线监测研究提供理论基础。     

智能变电站跳合闸监测系统研究与应用

高压断路器是电力系统中必不可少的电气设备,断路器跳合闸回路的完好是保证断路器正常工作的必要条件.对跳合闸回路进行在线监测,是实现跳合闸回路预知性维修的前提,是保证电网安全可靠运行的关键因素.本文对跳合闸回路的工作状态与回路电流变化情况进行原理分析,并设计了跳合闸监测系统.该系统由电流采集电路、模数转换电路、主控系统和通信电路组成,完成跳合闸回路电流采集、量化、控制、过滤和发送等操作,配合使用在线监测设备监测软件,可以实现跳合闸回路实时监视和故障报警等多种功能.     

交流断路器动作特性在线监测分析装置在供电系统中的应用

分析了供电系统中交流断路器的类型、组成结构及动作特性,提出了交流断路器动作特性在线监测分析装置。该装置通过测量交流断路器的零序电流、三相电路的电流和三相电路的电压,同时接收分闸指令、合闸指令、分闸位置反馈信号和合闸位置反馈信号,完成对交流断路器的监测,实现断路器故障判断。     

高压开关柜多参数监测系统研发

采用了新型的传感器DHT65用于高压开关柜温湿度的测量,利用电阻传感器测量断路器机械参数的方法,完成了断路器行程、超程和分合闸速度的计算,同时获取断路器行程-时间和速度-时间曲线,该方法有效准确地完成断路器各参数测量,使得测量时间减少,测量精度提高,具有很好的应用前景.     

基于分段FFT的断路器故障诊断策略设计及应用

换流站交流滤波器断路器是高压直流输电系统的重要组成部分,其内部故障的发生将直接影响直流输电系统的稳定运行。针对滤波器用断路器的故障诊断,提出了一种根据交流滤波器断路器的分合闸电流诊断断路器健康状态的高效在线监测方法。首先,分析了交流滤波器断路器分合闸电流的时域特征和频域特征;然后,利用基于分段随机快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）的断路器分合闸涌流频域分析方法,实现对故障信息的实时监测与判定;最后,基于灵州换流站750 kV交流滤波器场7632断路器C相故障录波数据,开展诊断策略有效性分析与验证,结合断路器拆解检查,验证了所提故障诊断策略的有效性,为换流站交流滤波器断路器故障的在线诊断提供了可靠的解决方法,具有良好的工程应用价值。     

真空断路器行程及分合闸速度的测量

高压真空断路器的分闸、合闸速度是一项重要的技术参数。在真空断路器开关柜安装后,测试真空断路器的机械特性能直接反映出其机械配合、电气配合以及性能的优劣。当断路器分闸或合闸速度变化时,分闸、合闸速度与标准之间可能存在较大差距,但很难从分闸、合闸时间中对其作判断来取代测量分闸、合闸速度。因为其反映的是两个完全不同的特性．不能相互取代,即时间合格不等于速度合格。文章对不能简单地州真空断路器的分闸、合闸时间来替代反映分闸、合闸速度的测量问题进行了原因分析和技术探讨。