10kv断路器触头机械动态特性的研究

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1、中图分炎号：TM561学校代码:10856学号:M010212119硕士学位论文Master’sThesis10kV断路器触头机械动态特性的论文题目研究机械电子工程专业宋萌作者姓名张莉萍指导教师完成日期2014年12月上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年$月P曰上海工程技术大学学位论文版权使用

2、授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密V(请在以上方框内打“V”）中图分类号：TM561学校代码：10856学号：M010212119上海工程技术大学硕士学位论文10kV断路器触头机械动态特性的研究作者姓名：宋萌指导教师：张莉萍专业：机械电子工程学院：电子电气工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2

3、014年12月评阅人：陈强王承民答辩委员会主席：杨明来成员：陈宇晨史志才曾国辉孙宪坤UniversityCode：10856StudentID:M010212119StudenTheResearchforMechanicalDynamicCharacteristicsof10kVCircuitBreakerCandidate:SONGMengSupervisor:Prof.ZHANGLipingMajor:MechanicalandElectronicEngineering（InstituteofElectricalandElectronicEngineering）ShanghaiUni

4、versityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,201410kV断路器触头机械动态特性的研究摘要真空断路器是用于接通、分断电力线路负荷和各种短路故障的一种重要开关器件。为了对真空断路器的状态检修提供关键依据，同时也为真空断路器传统监测方式的计划式检修作补充和发展，开展了对其机械动态特性的在线监测研究。随着近年来传感器的不断更新升级以及信号处理技术的不断改进，使得断路器在线监测与故障诊断技术得到了大幅改进和提升。本文详细介绍了真空断路器机械特性在线监测系统的研发过程并完成样机，对于监测系统所得试验数据，提出了一种基于D-S证据理论

5、的数据融合算法对其进行分析，从而对真空断路器进行在线故障诊断。论文首先详细介绍了真空断路器的概念、结构特点以及工作原理，并根据真空断路器的失效情况确立了其在线监测参量。对真空断路器在线监测系统深化设计之后确定系统监测的机械动态特性参数，对所监测参数的定义进行阐述，并对其采集信号所使用传感器的选型以及工作原理分别进行说明。其次，本文所设计的监测系统按照真空断路器监测参量的各模块功能进行硬件设计，下位机功能板以单片机XC878为核心，作为现场监测模块通过传感器、信号调理电路等来完成对真空断路器动态特性参数的采集以及数据预处理；下位机主控板主要负责任务管理，把采集的数据传送给上位机进行分析、处

6、理和显示。下位机功能板与主控板之间的通讯方式采用CAN总线通讯协议，上位机与下位机之间的通讯方式采用RS485的通讯协议。试验表明，该设计可提高真空断路器智能控制单元的可靠性，工作稳定，精度较高。最后，给出了一种基于融合技术的D-S证据理论算法，基于监测系统实验得出的特征含量构建BP网络结构进行初级故障诊断。对采集样本进行网络训练并对子证据做出处理之后，针对在线监测系统所采集的各部分信息通过证据理论的数据融合算法对真空断路器其工作状态进行综合评估，从而对真空断路器进行故障诊断。关键词：真空断路器，动态特性，在线监测，证据理论，故障诊断ITheResearchforMechanicalDy

7、namicCharacteristicsof10kVCircuitBreakerABSTRACTVacuumcircuitbreakerisimportantswitchingdevice,whichusedforturningandbreakingpowerlineloadandshort-circuitfailure.Theresearchofon-linemonitoringformechanicaldynamicproper