断路器弹簧储能综合控制监测电路的研制及应用

正高压断路器用以接通或断开高压电路中正常工作电流或短路故障电流,配置的操动机构一般有电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、液压弹簧操动机构、气动操动机构等几种。目前,弹簧储能操动机构因其具有高度的可靠性和稳定性,已广泛应用于各电压等级、各类型的断路器中。在实际应用中,因弹簧储能限位开关及其电气控制回路较多,故障时有发生。在维修过程中,存在维修人员对弹簧操动机构的工作原理不了解,对弹簧储能各电气控制回路不熟悉,致使故障排查时间延     

浅析弹簧操动机构中合闸保持分闸脱扣操作系统

操动机构是高压断路器的重要组成部分。断路器合闸位置保持的可靠性是衡量弹簧操动机构的重要指标。笔者针对目前两种典型弹簧操动机构采用的合闸保持系统运动过程进行了分析。结果表明,断路器操动机构不论采取哪种合闸保持结构,都必须稳定、可靠地完成合闸保持功能。     

新一代高压断路器的电机操动机构

高压断路器的传统操动机构有气动、液压和弹簧机构.从统计观点看,断路器的大多数主要故障和次要故障归根于操动机构.为了克服传统机构的局限性及满足现在和未来的功能需求,需要使用新的原理.现一种新的操动机构原理"电机操动机构"被开发出来,这种新技术基于电气系统设计.本文对这种新电机操动机构的设计进行了介绍.     

断路器弹簧操动机构常见问题及检修方法

<正>弹簧操动机构作为断路器的核心配件,直接决定着电力系统的安全运行。掌握操动机构基本的检修操作和日常维护,有助于预防和解决电力系统事故的发生。结合自身长期的断路器弹簧操动机构装配及检修经验,总结出断路器弹簧操动机构出现的常见问题,并进行了原因分析,针对性提出常见问题的检修方法及操动机构日常维护要点。对高压断路器弹簧操动机构的维护与检修具有重要的指导意义,同时也为高压断路器弹簧操动机构设计与改进提供了经验基础。     

弹簧刚度及摩擦力对断路器操动机构动特性的影响

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软件建立了CT26型弹簧操动机构的动力学仿真模型,对操动机构动触头的分合闸运动进行了动力学仿真分析,并通过实验数据验证了所建模型的准确性。重点分析了分合闸弹簧刚度以及机构摩擦力对断路器动特性的影响。仿真结果表明,上述两种因素直接影响着操动机构的分合闸时间、速度以及凸轮机构的使用寿命。分析方法和结果可为断路器操动机构的设计研究和日常维护提供参考依据。     

中压真空断路器两种常用操动机构

操动机构作为输配电设备的一个部件,其重要性往往被忽视,但它却在断路器中占有重要作用。它不但要保证断路器长期工作的可靠性,而且要满足灭弧特性对操动机构的要求。断路器的分合闸所需时间必须满足其开断和关合要求,以便快速切除故障而不使故障扩大,保持电力系统的稳定,并可减轻设备、线路、绝缘等的损伤,这就需要机构具有较好的机械特性。操动机构的应用范围几种操动机构的应用情况如附表所列。弹簧操动机构与永磁操动机构的比较1.动作原理和结构目前用于中压断路器操动机构主要有电磁式和弹簧式两种。电磁操动机构在真空断路器发展初期…     

档杆故障下高压断路器弹簧操动机构应力分布研究

将HyperMesh与LS-Dyna相结合对档杆故障下的高压断路器弹簧操动机构进行应力分析。首先根据高压断路器弹簧操动机构的零件尺寸建立其三维模型,然后通过有限元软件HyperMesh对三维模型进行网格划分,最后利用LS-Dyna对断路器弹簧操动机构档杆故障进行了应力计算,通过仿真,得到了弹簧操动机构档杆故障下各关键零部件的应力分布及最大应力点位置。分析结果可知,在档杆故障下,整个机构的应力状况普遍降低,并且动触头行程明显无法满足断路器设计要求。分析结果对断路器弹簧操动机构零件失效分析及可靠性设计提供了有益参考。     

断路器设计中的关键技术

断路器是电力系统重要的电气设备之一,其技术特点、性能、结构和运行状态对电力系统的可靠性有着重大影响。本期特别报道关注断路器设计中的几个关键技术。结构设计是弹簧操动机构设计的关键技术,是保证机构性能的基础。开关设备依靠操动机构实现其动作形式,配用的机构主要有断路器操动机构、隔离开关、接地开关操动机构和隔离-接地三工位操动机构。其中断路器操动机构技术性能要求较高,目前市场上配用的机构主要有弹簧操动机构和永磁机构两类。     

一起弹簧操动机构半分半合故障分析及处理

高压断路器是电力系统中重要的设备,担负着控制和保护电路的双重任务,其性能好坏是决定电力系统能否安全供电的重要因素之一,操动机构作为断路器的动力源,其工作性能直接影响断路器分合特性及动作可靠性,而弹簧操动机构以其众多的优点而成为首选机构[1-2].在实际应用中,弹簧操动机构常见故障为控制电路断线、储能异常、机械卡涩等导致的拒分、拒合[3],诸多文献已对此类故障进行了研究.而弹簧操动机构半分半合故障出现次数较少,实际处理中缺乏理论依据.     

基于LS-DYNA的CT14高压断路器弹簧操动机构仿真与应力分析

弹簧操动机构是CT14高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。根据CT14高压断路器操动系统的结构尺寸及其三维实体模型,通过Hyper Mesh软件进行了有限元建模。基于系统中存在凸轮与滚轮的非线性碰撞以及操动过程中大位移、大转动、大变形等特点,选用LS-DYNA软件作为应力分析计算的工具,得到了断路器操动机构在弹簧冲击载荷作用下的应力分布情况,以及各个零部件在操动过程中的应力动态变化。分析了应力分布及其动态变化对断路器动力学性能的影响。分析结果对于该型号断路器操动机构的优化设计和监控维护有重要的参考价值。     

基于LMD和SVM的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法研究

弹簧操作机构为高压断路器正常分合闸提供能量,其可靠性直接关系着断路器的正常工作,因此对断路器弹簧操动机构进行状态检测有着重要的意义。文中通过IEPE压电式振动传感器采集弹簧存储与瞬间释放过程中伴随断路器本体发生强烈振动信号,采用基于局部均值分解(LMD)的能量特征提取算法结合支持向量机(SVM)理论的方法实现弹簧操作机构状态检测。将采集到的断路器操动时的振动信号进行局部均值分解,得到一系列乘积函数(product function,PF)分量,求出包含主要弹簧异常信息的各个PF分量的归一化能量,将其作为特征向量,输入支持向量机,采用网格参数寻优法对SVM参数进行优化,建立高压断路器弹簧操作机构状态异常检测模型。实验结果表明,该方法的辨识精确度高达97.5%,能够有效识别断路器操动机构弹簧能量状态异常引起的故障类型。     

一起断路器操动机构弹簧断裂故障分析北大核心CSCD

操动机构的可靠性关系到断路器的分合闸可靠性,直接影响了电网的安全运行。弹簧操动机构由于其结构简单、可靠性高、功能完备等优点,广泛运用在126~252 kV断路器中。文中针对一起252 kV断路器弹簧断裂引起机构不停打压故障,通过现场拆解和实验室解体检测,分析故障的根本原因,提出相应的整改和预防措施,有助于提高同类型弹簧机构的运行可靠性。     

高压断路器弹簧操动机构典型故障应力分析

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。首先,分别选用HyperMesh、 LS-DYNA软件对CT14型高压断路器弹簧操动机构进行有限元分析,探究在传动杆销轴一端断裂故障和转动副卡滞两种故障下弹簧操作机构拐臂、传动杆、分闸弹簧、扇形板、弯板等敏感单元应力分布情况。然后,实测了CT14型高压断路器弹簧操动机构在两种故障下的应力数值,验证了有限元分析的准确性。结果表明两种故障都将引起弹簧操作机构各部位的应力分布出现不同程度的变化,危害到机构的运行安全,分析结果可为CT14型高压断路器弹簧操动机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

在真空断路器中应用交流直线异步电机的问题

目前交流高压断路器根据其使用要求,按合闸动力的不同,通常有气动操动机构、液压操动机构、弹簧操动机构、电磁操动机构和电动机操动机构。最后一种操动机构在高压断路器的发展初期曾经使用过,其基本原理是应用旋转电动机作为操作动力,通过不同的传动操作机构使断路器合闸。在图1中示出了一种用电动机操动的机构。高速电动机通过齿轮减速,将凸轮转动一周,推动连杆带动联轴器使断路器合闸,脱扣闩使断路器锁住在合闸位置。这种操动机构所输出的合闸功不可能很大,更主要的是合闸速度满足不了现代断路器的要求,故目前已被其它类型的操动机构所代替。     

断路器弹簧机构常见储能故障分析与处理

操动机构是断路器的操动执行系统,是断路器的核心动能配套产品,而弹簧操动机构以利用弹簧为动力来实现断路器的分合闸操作。弹簧操动机构以其优越的性能、安全可靠、维护方便和使用寿命     

基于振动信号的SF_6高压断路器操动机构状态监测

操动机构作为高压断路器开断的一级执行元件,其机械状态的健康程度直接影响断路器的工作状况。而断路器动作时的振动信号是由断路器内部一系列机械部件的运动与撞击产生的,含有丰富的时域和频域信息,为了能够实时有效地监测断路器操动机构的状态,需要对操动机构不同部位不同状态下对应的振动信号进行分析,获取能够反映断路器状态的特征量作为评估操动机构状态的判据。文中的研究对象为弹簧疲劳和缓冲器失灵两种操动机构故障,首先,分别对两种故障和正常工况进行了大量的模拟实验并采集相应的机械振动信号,通过形态学滤波对振动信号进行必要的降噪处理;然后对信号进行时域、频域上的分析对比,并以相对小波包能量法获取振动信号各频带的能量分布;最后,采用支持向量机对各个工况下的频带能量进行训练,并预测了待测试振动信号对应的断路器机械状态。结果表明,该方法具有很高的状态识别准确率,能满足实际工程应用中断路器操动机构的机械状态在线监测要求。     

中压真空断路器的操动机构

中压真空断路器从国内外运行经验来看,故障大多出现在操动机构上。电磁操动机构结构简单、工作可靠、制造成本低,但合闸线圈消耗功率太大,加上配用蓄电池,造成机构笨重、动作时间长。弹簧操动机构不需要大功率直流电源,适宜交流操作,但结构比较复杂、零件数多、制造工艺复杂、成本高。永磁操动机构是电磁系统与永磁系统的完美结合,出力一行程特性非常接近真空断路器的要求,但有些地方还不成熟,更缺乏运行经验,价格也远高于弹簧操动机构。咽此,国内真空断路器配用的操动机构大多为弹簧操动机构,今后永磁与弹簧操动机构将会相辅相成,并驾齐驱地向前发展。     

断路器弹簧操动机构介绍

介绍了断路器用液压操动机构、气动操动机构、弹簧操动机构的特点及适用范围、断路器对操动机构的主要要求、操动机构的设计步骤及设计要点。重点介绍了弹簧操动机构的工作原理、分析计算,对操作机构自身具有检测、诊断的智能化功能设计进行了探讨。     

基于断路器合闸弹簧弹力信号的储能故障诊断方法

对断路器储能故障进行准确诊断能避免出现拒动、合闸失败等问题,有助于电力系统的安全运行,因此提出了一种基于断路器操动机构合闸弹簧弹力信号的储能故障诊断方法。针对断路器合闸弹簧松弛、操动机构卡涩、紧固螺丝松动三种储能故障,选取弹力信号进行统计特征以及类间散布矩阵的计算,提取出了能够判断不同储能故障的时域特征量。建立了基于支持向量机的故障诊断模型,实现了对断路器三种储能故障的准确判断。试验结果表明,提出的故障诊断方法能够准确诊断断路器的合闸弹簧松弛、操动机构卡涩、紧固螺丝松动三种储能故障类型,有助于工程上实现对断路器的精测精修,同时也能够为断路器增设压力传感器并充分利用弹力信号提供理论依据。     

高压断路器操动机构驱动电机及其控制技术研究

高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构。基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行联机试验完成动作要求检验。在此基础上,设计分段转矩控制策略,结合驱动电机输出转矩需求将操动机构的运动过程分为4个阶段,从降低触头碰撞、避免预击穿现象发生、提高断路器工作可靠性角度对各阶段电机输出转矩进行动态调节。结果表明：所研制的驱动电机配合分段转矩控制策略,在保证灭弧室对操动机构动作时间、动作速度要求的前提下,实现了操动机构的运动过程优化和工作可靠性提高,促进了断路器智能化操作进程。