高压断路器操动机构典型故障模拟及其特征参量变化分析

高压断路器是确保电力系统稳定运行的重要设备,其分合闸线圈电流和动触头行程曲线两个参量中包含着线圈回路及其状态、断路器机构动作过程等丰富信息。文中设计并获取了线圈接触不良、操作电压过低、铁心行程变化、铁心卡涩和油压变化等断路器操动机构常见故障的机械特性波形,获得了不同类型、不同程度故障下的上述特征参量随时间的变化趋势及可靠范围,可为断路器操动机构故障精确诊断提供重要依据。     

高压断路器分合闸线圈电流采集实验平台与故障模拟实验研究

高压断路器是电力系统的关键设备,分合闸线圈是断路器操动机构的核心部件。近年来,分合闸线圈故障时有发生,严重影响了电力系统的安全性能。文中研究了高压断路器分合闸线圈的回路结构和动作原理,设计了断路器机构模拟样机,搭建了断路器分合闸线圈电流采集试验平台。基于该平台,获取了正常和几种故障情况下的分合闸线圈电流曲线,提取了主要的特征参数并进行了分析,论证了分合闸线圈发生故障时特征参数的变化规律,为基于电流波形诊断分合闸线圈的运行状态提供了依据。     

基于K-S检验法和SVM的高压断路器分合闸线圈回路故障诊断

分合闸线圈回路作为高压断路器分合动作的主控制回路,其正常工作对于高压断路器的可靠性及电力系统的稳定性具有重要的意义。但是在断路器长期的在线运行过程中,分合闸线圈回路往往会出现不同类别的电气故障,影响断路器的正常工作。分合闸线圈回路的状态可以很好地反映在其分合闸线圈电流信号中,通过对断路器分合动作线圈电流信号的采集、处理和分析,可以有效地对分合闸回路进行状态检测。通过对分合闸线圈回路常见的电气故障进行现场试验,获取分合闸线圈电流并提取有效的电流、时间特征参量及其组成的复合特征参量,针对特定的故障类型采用K-S检验法筛选影响因子较高的特征参量作为特征向量,然后通过支持向量机对特征向量进行计算并对分合闸线圈回路进行故障识别。     

断路器分合闸线圈电流波形的差异机制研究

高压断路器是电网重要的保护和控制设备,断路器操动机构的缺陷与故障严重影响电力系统的安全稳定运行。分合闸线圈作为断路器操动机构的关键部件,线圈电流包含大量机构运行状态的信息。为深入探索造成分合闸线圈电流波形差异的原因,文中通过在实际断路器上的缺陷与故障模拟研究,对影响断路器分合闸线圈电流的因素进行了深入分析,区分出由于断路器本体特征和环境特征不同,造成的断路器个体之间的分合闸线圈电流的指纹特征差异。同时重点分析4种不同机构缺陷情况下线圈电流的变化特征,据此提出了基于分合闸电流波形的断路器机构状态评估关键点,为断路器智能化状态评估的实际应用奠定了基础。     

真型断路器模拟缺陷下分合闸线圈电流波形试验研究

高压断路器随着运行年限增长或多次操作后可能出现机构部件缺陷,严重时会导致断路器拒动故障。传统检测手段只能在停电试验下开展机械特性检测,难以在运行状态下检测机构状态。为此基于真型断路器搭建了断路器模拟机构缺陷下分合闸线圈电流检测装置,首先利用该装置模拟线圈电阻超标、线圈电压下降、线圈铁芯行程变化缺陷,开展断路器线圈电流波形规律研究,为断路器机构状态带电检测奠定了基础,最后针对该装置提出了后续研究方向。     

P-OPU30操作箱防跳回路与126SP-K1断路器机构防跳回路的配合

正断路器跳跃是指断路器合闸回路中控制开关或自动装置的触点黏连、卡滞等原因使合闸出口一直带有合闸电压,继电保护动作又使断路器跳闸而造成的断路器连续分合现象。在极短的时间内,断路器多次分合故障电流,严重受损甚至爆炸。所以,防止断路器跳跃回路(简称防跳回路)是二次控制回路中的一个重要组成部分。操作箱和断路器机构都带有防跳回路,实现防跳功能的方式有所不同,但本质     

基于遗传算法的高压直流断路器振荡回路参数计算

利用遗传(genetic algorithm,GA)算法对高压直流断路器振荡回路电流波形进行分析,提出对直流断路器振荡回路容抗、感抗和阻尼电阻的值进行在线参数估计,实现对直流断路器振荡回路性能的正确评估,并将GA算法与MATLAB中利用最小二乘法拟合的结果进行比较,指出GA算法在高压直流断路器参数估计与状态评估方面优于传统的方法,能准确计算实际参数。     

基于LabVIEW的高压断路器操作机构状态评估

针对高压断路器操作机构型号的多样性,状态评估过程中标准线圈电流波形不统一的问题。提出通过对高压断路器操作机构分/合闸线圈电流波形曲线进行纵向和横向比对,来综合评估操作机构的运行状态,掌握其运行特性变化过程。并基于Lab VIEW软件平台开发了高压断路器操作机构状态评估系统。实例分析表明该评估系统可以准确的判断高压断路器电磁铁、操作机构本体、辅助开关三个部分的运行状态,及早发现操作机构的缺陷和故障隐患以便及时处理,从而提高高压断路器运行可靠性。     

基于SVM主成分分析的高压断路器分合闸线圈故障诊断研究

拒动是断路器最严重的故障类型之一,可能导致大面积停电事故,而近年来由于分合闸线圈故障导致拒动时有发生,诊断分合闸线圈的运行状态对于保障电网安全具有重要意义。文中以某型号SF6瓷柱式高压交流断路器中的分合闸线圈为研究对象,通过实验模拟电源电压跌落、供电回路接触不良、铁心卡涩、铁心空行程大这几种典型的故障类型,获取正常与故障条件下的分合闸线圈电流波形。进而采用支持向量机(SVM)算法对分合闸线圈故障进行诊断,特别是采用主成分分析法提取电流波形的特征参数作为诊断依据,实现了对故障的有效识别。基于SVM主成分分析的方法可方便构建故障诊断专家系统,以保障分合闸线圈可靠运行。     

550 kV高压断路器分合闸电磁铁的仿真建模和故障诊断研究

分合闸电磁铁是高压断路器机构的关键部位,其正常运行直接影响了断路器机构的可靠性。文中建立了550kV断路器机构的8S004024型分合闸电磁铁的仿真模型,获得正常仿真电流波形,并与正常试验波形对比,验证了仿真模型的有效性,表明仿真模型能反映电磁铁的实际运行状况。在此基础上,仿真了不同故障条件下的线圈电流波形,提取了特征参数,并分析了特征参数的变化规律。然后基于试验和仿真电流波形,采用支持向量机法进行故障诊断,实现对分合闸电磁铁的故障诊断。     

基于小波变换的高压断路器机械故障监测装置的研究

高压断路器在电力系统中起着重要的控制和保护作用,对电网安全运行非常重要。对高压断路器的概念进行简单介绍,并对其振动信号特点及原理进行了分析。针对目前高压断路器机械故障监测方法出现的各种弊端,研制出一种基于振动信号分析的断路器机械故障监测装置,该装置通过对振动信号进行小波变换分析能有效对断路器的运行状态和故障进行准确、及时、自动监测识别,同时能够实现故障前告警,对调整高压断路器运行状态,保证高压断路器的安全稳定运行具有重要意义。     

基于Dijkstra算法的广域自适应跳闸策略

为了减小故障切除范围和实现大规模互联电网的快速自适应跳闸,提出了一种基于图论搜索技术的广域自适应跳闸策略。从图论角度出发,构建被保护元件——断路器邻接矩阵和断路器邻接矩阵,并根据断路器的运行状态修正邻接矩阵。以故障元件或失灵断路器为源点,通过Dijkstra算法得到与源点连接的断路器路径,最后根据所获取的距离值和路径确定跳闸策略。算例分析表明,所提方法能够根据电网实时拓扑结构、故障元件位置和断路器状态实现跳闸断路器在线搜索,跳闸策略能够很好地满足广域保护配合要求。     

剩余电流动作断路器的选型和安装

剩余电流动作断路器在防止人身触电、电气火灾及电器设备损坏等方面,可以起到很好地保护作用.介绍了其在选型和安装时的注意事项,通过对典型电路的分析,给出了正确的接线图.为查找剩余电流动作断路器脱扣故障原因,提供了查找故障的流程图.     

中压配电断路器综合监控装置研究

针对中压配电断路器微机保护和在线监测共同的功能特点,设计了一种将两种功能融合、基于双CPU结构的综合监控装置。该装置具有相序和零序过流三段式保护、断相断线检测和故障录波的功能,通过对所需信号量的采集、存储和处理,实现对断路器机械特性、电寿命、二次回路完好性、环境湿度及导电连接处温度的监测,并利用大屏幕液晶实现故障信息和断路器状态参数的现场查看。在装置的软件设计中采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,通过对任务的合理划分和优先级分配,提高了系统的稳定性、实时性、可靠性和可维护性,实验表明,测得状态参数的精度在2%以内,装置运行稳定可靠。     

针对智能变电站二次回路故障的高压断路器故障追踪

针对相关二次回路故障导致高压断路器不正确动作的情况进行分析,提出了一种基于有向二分图模型的故障追踪方法,从而对高压断路器不正确动作具体原因进行反向追踪。首先根据面向通用对象的变电站事件报文的传递路径将相关二次回路网络分簇为通信网络、保护装置、智能组件及测控装置,并将每一簇作为一个子域。其次利用智能变电站端的相关二次回路异常信息及故障原因之间的逻辑关系,在每个子域内建立基于有向二分图的故障关联模型。最后引入贝叶斯疑似度对故障原因进行计算分析并结合反向推理进行验证,从概率上保证了结果的准确性。案例分析表明,所提故障追踪方法可以及时对高压断路器不正确动作追本溯源,且具有较高的容错性。     

一种3 2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

220kV断路器分闸不成功原因分析及防范措施

查明220 kV线路转检修操作过程中2055断路器分闸不成功原因并提出防范措施。通过对该故障断路器进行检查、测试及分析,指出该断路器发生机械故障,机构内分闸线圈固定螺钉松动,撞针与触发器间隙变大导致撞针无法顶触发器,是断路器分闸不成功的主要原因。提出防止断路器发生此类机械故障的预防措施,为同类设备的运行维护提供参考。     

防跳电路和断路器的防跳措施

根据断路器及其操作机构和内部电气控制电路的类型,介绍了几种防跳措施及防跳电路的设计。在断路器切除线路和设备故障的执行环节中,防止断路器产生"跳跃"现象对保障线路和设备的安全、稳定运行有着重要意义。目前国内流行的断路器的操作机构、内部电气电路等不尽相同,采取何种防跳措施,如何设计防跳电路,是工程技术人员关心的问题,并对10 kV系统中控制电路防跳和断路器的防跳措施进行了介绍。     

基于DSP的高压断路器状态在线监测装置

介绍一种基于数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)的高压断路器状态在线监测装置。该装置采用TI公司的DSPVC33作为主控制器,能够采集断路器的多种状态信息,实现对状态特征的长数据录波和大量历史数据存储,并快速、高精度地在线计算评估断路器动作后的触头电寿命和机械寿命,在此基础上构成分布式的高压断路器状态监测系统。     

断路器机械特性特征数据稳定性和故障机理

为研究高压断路器诊断与评估方法中特征数据可靠性和故障特征数据变化规律问题,针对断路器触头行程、操作机构电流和机械振动信号搭建数据采集平台,提出3种信号的数据特征值提取方法,在断路器同一状态不同时间下,研究各信号特征数据稳定性;在断路器操作机构控制回路电阻增大、分闸弹簧单根脱落和操作及传动机构卡涩3种不同状态下,研究3种信号的特征数据的变化规律。研究证明搭建的断路器数据采集系统的可靠性和数据特征提取方法可行,并得出了断路器机械特性不同状态下各信号特征值的变化规律,为断路器状态评估与诊断方法提供数据支持。