基于性能退化的漏电保护模块可靠性仿真分析

漏电断路器是低压配电系统中重要的终端保护电器,在防止漏电事故、保护用电人员人身安全上发挥着重要作用。漏电保护模块由电子元器件组成,其参数偏差和退化造成参数漂移,会引起断路器漏电保护性能退化。为此,文中构建漏电保护模块的仿真模型,采用灵敏度分析进行漏电保护模块关键元器件的辨识,考虑容差引起个体间的性能的差异,利用Monte-Carlo仿真获取系统性能参数退化数据,分析由元器件的退化造成的保护系统的性能退化,根据性能变化实现漏电保护可靠性评估,为早期设计提供决策支持。     

低压断路器机械特性状态监测方法研究

低压断路器作为低压配电系统中重要的保护装置,主要用于切断和接通负荷电路以及断开故障电路,以保证系统安全稳定运行。断路器内部机械部件的可靠运行对其操作性能至关重要,随着操作次数的增加,断路器的机械特性将逐渐退化,最终破坏操作机构的正常运动,进而引起合分闸失败,甚至对配电系统造成影响。为了准确监测低压断路器的机械特性,提出基于操作机构运动特性的低压断路器机械特性状态监测方法。首先,根据操作机构的运动特性分析机构合分闸过程中的旋转特征,并选取能够反映操作机构性能的特征量;其次,定量分析触头磨损、机构磨损和分闸弹簧断裂对机构性能的影响,通过实时监测特征量的变化实现机械部件性能的诊断;最后,通过定量计算触头超程性能退化对分闸能量和机构性能的影响,实现触头超程状态的监测。实验结果表明,所提方法能够有效监测低压断路器机械部件的状态信息,实现触头超程状态的准确评估,为低压断路器机械特性状态监测与诊断提供一种新方法。     

基于多信息融合的塑壳断路器故障诊断方法研究

为了提高塑壳断路器故障诊断的正确率,根据D-S证据理论提出基于多信息融合的塑壳断路器故障诊断方法。首先,对断路器合闸声音信号和振动信号进行经验模态分解,提取不同信号的IMF包络能量熵,并作为特征向量输入LIBSVM(library for support vector machines)进行诊断,依据内部投票规则获得基本概率分配;然后将LIBSVM测试样本总分类正确率作为固定权重,构成声振信号的加权概率分配;最后通过D-S证据理论对声振信号加权概率分配进行决策层融合,得到断路器故障诊断结果。在实验室条件下,进行塑壳断路器操作试验,获得安装正常、安装松动、主拉簧断裂3种不同状态下的试验数据,并进行诊断分析,结果表明,融合诊断比单信息诊断的正确率高。     

基于实时服役参数的交流接触器电寿命最大化控制策略

交流接触器分断过程中的电弧侵蚀是造成其失效的主要原因,因此通过控制电弧对触头的侵蚀,可以提升交流接触器的使用寿命.该文分析了起弧相角对触头电弧侵蚀的影响,对随机起弧相角、固定起弧相角、三相均匀磨损三种控制方式下的交流接触器电寿命进行研究;分析由于交流接触器释放时间的不确定性引起的起弧相角的随机性,利用软件仿真分析起弧相角具有随机性情况下交流接触器电寿命的变化趋势和特征,提出以起弧相角标准差为参量的最佳释放时刻的控制方法,并提出根据实时服役参数进行交流接触器电寿命最大化控制;通过实验测试获得起弧相角的均值和标准差,并在固定相角控制、随机相角控制、电寿命最大化控制方式下进行对比实验,证明了在电寿命最大化控制方式下各相触头的电弧侵蚀量均匀且侵蚀率最小,可以显著提升交流接触器的电寿命.