基于灰色关联度的框架式断路器故障诊断方法

发布时间：2019-12-05 16:45

【摘要】：针对断路器故障诊断技术中智能识别算法过于复杂的问题,提出了一种基于灰色关联度的框架式断路器故障诊断方法,该方法利用灰色综合关联度描述故障特征序列曲线之间的几何相似度来判断故障的归属,充分利用故障特征本身的变化趋势。其首先提取触头振动信号局部均值分解能量矩或分合闸线圈电流信号集合经验模态分解能量矩,经归一化后形成能量矩序列,将该能量矩序列与不同故障状态下的参考序列进行灰色综合关联分析,根据最大关联度原则确定故障类型,其中灰色综合关联度各指标的权值系数利用熵值赋权法得到。对断路器触头分合闸机械结构故障和操作附件分合闸线圈回路故障进行了诊断测试,结果表明,该方法能够准确有效地完成对断路器不同故障的诊断。
【图文】：

蛄械?种单项灰色关联度值，根据单项灰色关联度值由熵值赋权法计算得到不同故障状态下3种单项灰色关联度的权值系数。特征序列和权值系数构建完成后，故障诊断步骤如下:(1)采集需要诊断部位的相应信号，并进行去噪、多尺度分解、能量矩计算和归一化处理;(2)计算上述得到的能量矩序列与不同故障参考序列的灰色绝对关联度、灰色相对关联度与灰色T型关联度值，并结合权值系数计算灰色综合关联度值;(3)由关联度最大原则，比较综合关联度值大小，即可诊断出该测试信号所属的故障类型。框架式断路器故障诊断流程如图1所示。图1框架式断路器故障诊断流程Fig．1Faultdiagnosisflowchartfortheframe-typecircuitbreaker3基于触头振动信号的故障诊断实例分析3．1振动信号采集本文以DW15-1600低压断路器为研究对象，其触头及连锁部分机械结构复杂，如图2(a)所示。在断路器运行过程中，由于振动、磨损等因素易造成三相不同期、虚假合闸和分闸不彻底等主要故障，本文基于上述故障进行分析，人为调整断路器三相触头的连杆长短模拟三相不同期故障，即A相不同期、B相不同期和C相不同期;调整后退触头系统的悬臂模拟虚假合闸故障;在分闸挡板间多加垫片，模拟分闸不彻底故障，，具体操作位置如图2(b)所示。图2DW15-1600机械结构Fig．2MechanicalstructureofDW15-1600本文通过构建框架式断路器故障信号采集系统完成对断路器振动信号和操作附件线圈电流信号的采集，该系统通过工控机控制断路器的动作过程，数据采集卡PCL-818HD将加速度传感器LC0159采集的振动信号与电流传感器CHF-10P采集的电流信号传输给工控机，其中，加速度传感器垂直安装于断路器试品的基座横梁中间相位置，电流传感器与操作附件中合、分闸线圈电气连接线相连。

artfortheframe-typecircuitbreaker3基于触头振动信号的故障诊断实例分析3．1振动信号采集本文以DW15-1600低压断路器为研究对象，其触头及连锁部分机械结构复杂，如图2(a)所示。在断路器运行过程中，由于振动、磨损等因素易造成三相不同期、虚假合闸和分闸不彻底等主要故障，本文基于上述故障进行分析，人为调整断路器三相触头的连杆长短模拟三相不同期故障，即A相不同期、B相不同期和C相不同期;调整后退触头系统的悬臂模拟虚假合闸故障;在分闸挡板间多加垫片，模拟分闸不彻底故障，具体操作位置如图2(b)所示。图2DW15-1600机械结构Fig．2MechanicalstructureofDW15-1600本文通过构建框架式断路器故障信号采集系统完成对断路器振动信号和操作附件线圈电流信号的采集，该系统通过工控机控制断路器的动作过程，数据采集卡PCL-818HD将加速度传感器LC0159采集的振动信号与电流传感器CHF-10P采集的电流信号传输给工控机，其中，加速度传感器垂直安装于断路器试品的基座横梁中间相位置，电流传感器与操作附件中合、分闸线圈电气连接线相连。采集正常以及上述5种故障下的振动信号，如图3所示，从图3中可以看出，振动信号复杂，呈现出非线性非周期性的特点，不同故障信号仅凭肉眼无法看出区别。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡廷东;;当前框架式断路器的发展及特点[J];电气工程应用;1998年04期

2 伊政潮;;框架式断路器在风电行业的应用[J];电气制造;2012年06期

3 川上淳一,周龙标;大电流框架式断路器的小型化设计[J];低压电器;2004年01期

4 ;新型框架式断路器[J];低压电器;2004年01期

5 施金武,陈德桂,康艳,张敬菽;舰用框架式断路器抗冲击动力学仿真[J];低压电器;2005年07期

6 顾建青;唐文献;谢心意;;框架式断路器机构系统动态仿真与试验研究[J];低压电器;2006年01期

7 戴水东;;技术创新实现框架式断路器增容[J];电器工业;2010年12期

8 刘爱强;王华章;张金泉;候东旭;;框架式断路器的触头超程公差仿真分析技术[J];电气制造;2011年10期

9 陈单阳;;自偶减压起动器和框架式断路器的电磁线圈用直流控制的节电线路介绍[J];低压电器;1984年06期

10 于永站;张金泉;王华章;陈大江;;KFW2框架式断路器指示机构的优化设计与运动分析[J];中国制造业信息化;2011年03期

相关会议论文 前3条

1 王云峰;陈德桂;;DW45框架式断路器动作机构的仿真及应力应变的研究[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年

2 乔海涛;冯永新;;大型汽轮发电机组故障诊断技术现状与发展[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

3 陈磊;贺小明;刘清龙;;磨煤机故障诊断中信息融合技术的应用[A];第五届设备管理第八届设备润滑与液压学术会议论文集——《设备管理设备润滑与液压技术》[C];2004年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报记者 陈晓煊　通讯员 沈甸;故障诊断有新招 抢修复电更高效[N];中国电力报;2014年

相关博士学位论文 前3条

1 王禹玺;多能源储能系统中三相逆变器故障诊断方法与参数辨识的研究[D];浙江大学;2016年

2 韩晓明;基于符号有向图和支持向量机的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2011年

3 杨海晶;基于柔性SCADA的电网复杂故障诊断方法的研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 耿宾;框架式断路器附件试验与检测技术的研究[D];河北工业大学;2015年

2 金建达;低压框架式断路器用控制器的测量与控制技术[D];苏州大学;2006年

3 郭慧明;框架式断路器耐压可靠性自动测试系统[D];河北工业大学;2011年

4 王朝霞;框架式断路器智能控制器的研制[D];山东大学;2005年

5 夏毅;基于小波分析的感应电动机故障诊断[D];华南理工大学;2015年

6 孟佳;基于数据驱动的低温余热发电系统的状态监测和故障诊断[D];华北电力大学;2015年

7 贾寅飞;变电二次系统智能化诊断分析研究[D];华北电力大学;2015年

8 邱虹;随机近邻嵌入分析方法及其在水电机组故障诊断中的应用[D];浙江工业大学;2014年

9 许满超;DC-DC变换器的故障诊断电路设计[D];东南大学;2015年

10 朱庆华;基于小波变换的大型风电机组故障诊断方法的研究[D];上海电机学院;2016年

本文编号：2570068