高压断路器状态监测与故障诊断方法的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文高压断路器状态监测与故障诊断方法的研究姓名：黄凌洁申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：王玮20071201北京交通大学硕士学位论文摘要高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，其可靠运行对电力系统的安全、稳定至关重要。对高压断路器实施状态检修，可显著提高其运行的可靠性和经济性。而状态监测与故障诊断技术是实现电力设备状态检修的基础性技术。高压断路器状态监测和故障诊断为实现由计划检修到状态检修的转变创造了条件。本文在对国际大电网会议13．06和国家电力科学研究院的统计和分析的基础上，确定了断路器的状态监测内容。通过分析研究高压断路器运行监测

2、机理，分析断路器在分、合闸操作的行程、时间特性曲线，操作线圈电流、电压波形，断路器的机械振动信号，断路器提升杆的iji}漏电流以及灭弧室和控制箱内温升等，深入研究监测信号与故障之间的对应关系，提出用于故障诊断的特征信号。由于断路器故障具有模糊的特点，本文提出了基于模糊理论的断路器故障诊断方法。并以LW6B-252型断路器为研究对象，建立了高压SF6断路器的模糊故障诊断的数学模型。确定了模糊故障诊断模型中的故障集、故障征兆以及模糊诊断矩阵，最后通过仿真计算验证了故障诊断模型的正确性．由仿真结果可以得出，该模糊故障诊断方法使用方便、可信度高。为了使故障诊断的结果更加准确，本文以径向基

3、函数神经网络作为高压断路器操动机构故障诊断的辅助诊断方法，确保了模糊故障诊断系统中操动机构故障诊断的正确性。电寿命是衡量断路器使用寿命最重要的指标。本文以LW6B-252型断路器为研究对象，给出了其相对电磨损公式。为掌握断路器的状况和预测电寿命提供了方便、可靠的手段。为了在断路器发生故障前预防故障的产生，提前对断路器进行检修，本文提出了将统计过程控制用于断路器趋势诊断。将断路器的运行参数和历史运行参数相比，根据非正常运行的典型判据判断断路器的缺陷发展趋势，起到预防故障发生的作用。关键诃；高压SF6断路器；故障诊断：模糊理论；径向基函数；统计过程控制分类号：TM561．4；11P2

4、77V北京交通大学硕士学位论文A8STR^CTABSTRACT：Hi曲voltagecircuitbreakerOtVCB)isoneofthemostimportantequipmentsforcontrollingandoperatinginpowersystem．Inordertoincreasethereliabilityandsafetyofpowersystem,conditionmonitoringandfailurediagnosisa∞necessaryforHVCB．However，there黜manydifficultiesinttVCBfailuredia

5、gnosis．Tosolvethisquestions,thispapergivestheitemsandcharacteristicparametersotconditionmonitoringbasedOnstatisticandanalysesOilthesummaryofCIGRE13．06workinggroupworldwidereliabilitydataandmaintenancecostdataOnhi曲voltagecircuitbreakersabove63KVandtheconditionofinstallationandoperationofbighvo

6、ltagecircuitbreakerabove63KVthenatiollwidepowersystemin1999～2003．Withfuzzydiagnosistheory,afaultdiagnosismodelofhi曲voltageSF6circuitbreakerispresentedinthispaper．Andby锄alyzingtlaefrequentandcommonfailur鹤，thispaperconflnl3stheitemsofonlinemonitoringofttVEB．Moreover,Itdigstherelatiomlaipbetween

7、thecharacteristicparametersandthefailures．FromtheresultoffailuresstatisticsandtheanalysisOiltheimportantsillsofI-IVC'B'soperation,thispaperdefinesthefaih"esarray,failuresymptomsarrayandfuzzyrelationalmatrix．Then,itgivestheoplimistiefuzzyOpCl'