中压断路器机械健康状态综合评估
发布时间：2021-06-06 13:23
断路器是电力系统中不可缺少的组成部分,断路器的机械健康状态是其能否稳定运行不可忽略的因素。因此,本研究的课题是中压断路器机械健康状态综合评估,来量化断路器的机械性能,找出断路器潜在的安全隐患,给客户维护或更换提供参考意见。本课题的研究对象是ABB公司的12kV iVD4型智能断路器,主要包括以下研究内容:（1）通过调研已有的售后数据,确定iVD4型断路器在实际运行中发生率相对较高的几种典型机械故障:机构卡涩、分闸弹簧松动、缓冲器失效、以及润滑油失效。通过对多种故障组合试验,获取这些故障组合模形式下的压力信号、位移信号、以及振动信号的原始数据集,用于后续的故障评估分析。（2）对信号的原始数据集进行预处理,选取信号的相关特征值并进行特征融合。用Laplacian分值（Laplacian Score）和Fisher分值（Fisher Score）给出融合特征相应融合分值大小,随后将融合特征集按融合分值大小降序排序,通过分类器来对特征子集进行正确率校验,获取最优特征子集,选出最佳特征个数,并根据融合分值的大小进行特征权重分配。（3）建立了基于物元理论的断路器综合评价模型。首先利用参考样本特征集...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图１－１所示，在ｔｌ时刻，线圈开始通电，直到ｔ２点时，铁心开始运动
｜?ｐ?｜?＇?１?１?１??：?ｊ?—压力信号１??刚分时刻点?乂?｜???行程信号??２０００?－?〇?；??Ｌ??Ｉ丨丨，１??Ｉ?ｊ?ｉ：ｖ?Ｉ??〇?｜?｜?丨！?＇，??Ｉ?：?！；?Ｉ??－２０００?－?！?｜?，１?１?－??Ｉ?，?｜?＇??＂＂ＴＸｌ缓冲￥程??－４０００－?超行４?丨??蚱程＼｜???Ｉ?｜?｜?｜?Ｉ?Ｉ?＊１￣－—￣￣￣????０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??ｔ／ｍｓ??图１－２触头压力信号波形图??如图１－２所示，时域模型下的压力动态曲线总体可分为三个过程。如图１－２所示，??时域模型下的压力动态曲线总体可分为三个过程。第一个阶段主要是断路器从刚开始分??闸时，压力信号从平稳状态到下降至第一个突变点期间，这个阶段对应为触头行程信号??的超行程阶段，此时，刚分点对应刚分时刻，刚分时刻大约为第４５ｍｓ。这段时间内弹??簧力及分闸弹簧力共同提供分闸力，使动静触头迅速分开。第二个阶段内，此时，主要??处在空行程中的缓冲前阶段，动静触头分开后，在弹簧的作用下，动触头继续远离静触??头，在此过程中，弹箦恢复原状，力信号一直下降，当机构碰到缓冲器时，力信号下将??至最低点并且产生了突变，第三阶段为空行程中的缓冲阶段，此时，在缓冲器的影响下，??机构速度下降并逐渐停止运动。压力信号的运动过程较为的复杂，同触头行程一样，文??献研究中，相关内容较少。??１．２．４振动信号??断路器的整个动作过程中，断路器内部各组件之间发生撞击、摩擦，在机械力、电??动力的作用下可以产生机械振动。机械振动通过内部零部件之间的连接层层向外传播
?第二章融合信号预处理???用数字１、２、３、４来表示。??ＨＨｉｐＨ??ＩＺＴＯＴ??螳栓调整?夹紧力?ｍｇＭＭ??突紧力?＿??（ａ）卡淫故障植入?（ｂ）弹簧松动故障植入??图２－１传动机构和分闸弹簧松动故障模拟示意图??润滑油失效以及缓冲器失效分别用另外两台未装配润滑油或缓冲器的断路器、与正??常的断路器进行对比。因此共有两种故障模式，用数字１和２表示。根据正交实验设计??方法，机构卡涩、弹簧松动、润滑油失效和缓冲器失效属于因素集，机构卡涩和弹簧松??动为４水平，润滑油失效和缓冲器失效为２水平，本文共设置１６组试验，可表示为则??可以表示为Ｌ１６（４２ｘ２２），得到表格如２－１所示。??表２－１组合故障试验配置表??故障模式?机构卡涩?弹簧松动?润滑油失效?缓冲器失效??１１１１?１??２?１２?１?］??３?１３?２?２??４?１４?２?２??５?２?１１?２??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元线性回归的单相电表相别判断方法[J]. 张丽强,丛伟,董罡,缪庆庆,孙海彬,孙允. 电力自动化设备. 2020(05)
[2]基于改进的贝叶斯分类算法的断路器故障诊断[J]. 李永丽,吴玲玲,卢扬,孙广宇. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020(06)
[3]刍议电力系统及电力设备的可靠性[J]. 陈新春. 电力设备管理. 2019(10)
[4]断路器状态评估方法综述[J]. 韦惠慧,刘向军. 电器与能效管理技术. 2019(15)
[5]基于概率神经网络的小型断路器故障诊断[J]. 张贤,迟长春. 上海电机学院学报. 2019(03)
[6]基于优化型SVM的高压断路器故障诊断方法研究[J]. 周建平,李聪,万书亭,杨晓红. 浙江电力. 2019(03)
[7]基于BP神经网络的高压断路器故障诊断[J]. 余锋,许开熙,黄俊,黄涛,汪继刚. 真空科学与技术学报. 2019(03)
[8]基于优化随机森林算法的高压断路器故障诊断[J]. 宋玉琴,王冰,李超,赵洋. 电子测量技术. 2018(21)
[9]断路器控制线圈电流特征诊断故障的技术分析及展望[J]. 赵书涛,朱继鹏,王波,马莉. 华北电力大学学报(自然科学版). 2018(05)
[10]高压断路器机械故障诊断方法综述[J]. 关永刚,杨元威,钟建英,程铁汉. 高压电器. 2018(07)
硕士论文
[1]企业电能质量监测与综合评估研究[D]. 翟广锋.燕山大学 2019
[2]产品绿色设计知识资源网络构建与联动更新方法研究[D]. 阚欢迎.合肥工业大学 2019
[3]一种用于降低复杂度的改进AP算法[D]. 刘槿.西安电子科技大学 2019
[4]基于加权证据理论的高压断路器机械故障智能诊断技术[D]. 孙韬.东南大学 2017
[5]中低压开关柜状态监测与综合诊断研究[D]. 周川.重庆大学 2016
[6]基于云模型和灰色模糊综合评判的高压断路器状态评估[D]. 国连玉.山东大学 2015
[7]基于物元可拓模型的电网物流系统运行能力评价研究[D]. 贺彬.华北电力大学 2015
[8]基于力信号处理的断路器机械特性研究[D]. 舒少龙.浙江大学 2014
本文编号：3214466
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图１－１所示，在ｔｌ时刻，线圈开始通电，直到ｔ２点时，铁心开始运动
｜?ｐ?｜?＇?１?１?１??：?ｊ?—压力信号１??刚分时刻点?乂?｜???行程信号??２０００?－?〇?；??Ｌ??Ｉ丨丨，１??Ｉ?ｊ?ｉ：ｖ?Ｉ??〇?｜?｜?丨！?＇，??Ｉ?：?！；?Ｉ??－２０００?－?！?｜?，１?１?－??Ｉ?，?｜?＇??＂＂ＴＸｌ缓冲￥程??－４０００－?超行４?丨??蚱程＼｜???Ｉ?｜?｜?｜?Ｉ?Ｉ?＊１￣－—￣￣￣????０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??ｔ／ｍｓ??图１－２触头压力信号波形图??如图１－２所示，时域模型下的压力动态曲线总体可分为三个过程。如图１－２所示，??时域模型下的压力动态曲线总体可分为三个过程。第一个阶段主要是断路器从刚开始分??闸时，压力信号从平稳状态到下降至第一个突变点期间，这个阶段对应为触头行程信号??的超行程阶段，此时，刚分点对应刚分时刻，刚分时刻大约为第４５ｍｓ。这段时间内弹??簧力及分闸弹簧力共同提供分闸力，使动静触头迅速分开。第二个阶段内，此时，主要??处在空行程中的缓冲前阶段，动静触头分开后，在弹簧的作用下，动触头继续远离静触??头，在此过程中，弹箦恢复原状，力信号一直下降，当机构碰到缓冲器时，力信号下将??至最低点并且产生了突变，第三阶段为空行程中的缓冲阶段，此时，在缓冲器的影响下，??机构速度下降并逐渐停止运动。压力信号的运动过程较为的复杂，同触头行程一样，文??献研究中，相关内容较少。??１．２．４振动信号??断路器的整个动作过程中，断路器内部各组件之间发生撞击、摩擦，在机械力、电??动力的作用下可以产生机械振动。机械振动通过内部零部件之间的连接层层向外传播
?第二章融合信号预处理???用数字１、２、３、４来表示。??ＨＨｉｐＨ??ＩＺＴＯＴ??螳栓调整?夹紧力?ｍｇＭＭ??突紧力?＿??（ａ）卡淫故障植入?（ｂ）弹簧松动故障植入??图２－１传动机构和分闸弹簧松动故障模拟示意图??润滑油失效以及缓冲器失效分别用另外两台未装配润滑油或缓冲器的断路器、与正??常的断路器进行对比。因此共有两种故障模式，用数字１和２表示。根据正交实验设计??方法，机构卡涩、弹簧松动、润滑油失效和缓冲器失效属于因素集，机构卡涩和弹簧松??动为４水平，润滑油失效和缓冲器失效为２水平，本文共设置１６组试验，可表示为则??可以表示为Ｌ１６（４２ｘ２２），得到表格如２－１所示。??表２－１组合故障试验配置表??故障模式?机构卡涩?弹簧松动?润滑油失效?缓冲器失效??１１１１?１??２?１２?１?］??３?１３?２?２??４?１４?２?２??５?２?１１?２??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多元线性回归的单相电表相别判断方法[J]. 张丽强,丛伟,董罡,缪庆庆,孙海彬,孙允. 电力自动化设备. 2020(05)
[2]基于改进的贝叶斯分类算法的断路器故障诊断[J]. 李永丽,吴玲玲,卢扬,孙广宇. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020(06)
[3]刍议电力系统及电力设备的可靠性[J]. 陈新春. 电力设备管理. 2019(10)
[4]断路器状态评估方法综述[J]. 韦惠慧,刘向军. 电器与能效管理技术. 2019(15)
[5]基于概率神经网络的小型断路器故障诊断[J]. 张贤,迟长春. 上海电机学院学报. 2019(03)
[6]基于优化型SVM的高压断路器故障诊断方法研究[J]. 周建平,李聪,万书亭,杨晓红. 浙江电力. 2019(03)
[7]基于BP神经网络的高压断路器故障诊断[J]. 余锋,许开熙,黄俊,黄涛,汪继刚. 真空科学与技术学报. 2019(03)
[8]基于优化随机森林算法的高压断路器故障诊断[J]. 宋玉琴,王冰,李超,赵洋. 电子测量技术. 2018(21)
[9]断路器控制线圈电流特征诊断故障的技术分析及展望[J]. 赵书涛,朱继鹏,王波,马莉. 华北电力大学学报(自然科学版). 2018(05)
[10]高压断路器机械故障诊断方法综述[J]. 关永刚,杨元威,钟建英,程铁汉. 高压电器. 2018(07)
硕士论文
[1]企业电能质量监测与综合评估研究[D]. 翟广锋.燕山大学 2019
[2]产品绿色设计知识资源网络构建与联动更新方法研究[D]. 阚欢迎.合肥工业大学 2019
[3]一种用于降低复杂度的改进AP算法[D]. 刘槿.西安电子科技大学 2019
[4]基于加权证据理论的高压断路器机械故障智能诊断技术[D]. 孙韬.东南大学 2017
[5]中低压开关柜状态监测与综合诊断研究[D]. 周川.重庆大学 2016
[6]基于云模型和灰色模糊综合评判的高压断路器状态评估[D]. 国连玉.山东大学 2015
[7]基于物元可拓模型的电网物流系统运行能力评价研究[D]. 贺彬.华北电力大学 2015
[8]基于力信号处理的断路器机械特性研究[D]. 舒少龙.浙江大学 2014
本文编号：3214466
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