基于恒等映射CNN的高压断路器机械故障诊断方法

为提升高压断路器机械故障识别效果,增强诊断方法的泛化性,提出基于恒等映射卷积神经网络(CNN)的高压断路器机械故障诊断方法.利用多个加速度传感器全方位获取断路器的振动信息;设计基于恒等映射卷积神经网络的故障诊断模型,信号经下采样、数据拼接等预处理手段输入,由模型综合分析各传感器信号特征并识别故障.该模型在网络结构上增加首尾直连通道,与以往研究使用的CNN相比,缓解了梯度消失问题,验证集故障识别率由96％左右提升至100％.与人工提取特征的方法相比,该方法能够自主提取故障特征信息.与其他方法的对比试验结果表明,相比提取差异区间幅值和、配合加权支持向量机识别的传统模型,以及不含恒等映射结构的卷积神经网络模型,该文提出的方法在不同严重程度故障的情况下诊断准确率依然能够达到100％,泛化性更好.     

基于FPGA的步进电机细分驱动器设计

应用Spartan-3E系列的FPGA实现了对步进电机可变细分控制.采用自底向上的模块设计方法,综合运用了电流跟踪型SPWM、PI调节、闭环控制、EDA等技术,有效地解决了步距角的高细分问题.实验结果表明:高细分大大提高了步进电机的控制精确度,降低了电机运行噪声,消除了低频振荡.     

永磁同步电动机转子位置检测方法

通过对IRMCF341芯片运动控制引擎专用控制模块的分析,采用锁相环结构对转子位.置进行跟踪估算和母线电流检测方法,设计了永磁同步电动机位置传感器驱动控制系统,试验结果表明,本系统准确地实现了无位置传感器的换向控制,提高了系统的可靠性,具有良好的性能.     

开关特性试验多功能综合辅助电源装置的研究

本文介绍了手车式真空开关在供电局现场改造过程中存在电源盘接线困难、常出现二次电源还未接入便开展手车开关的交接试验等问题,导致开关特性试验时需要人工储能,费时费力,工作效率低下。为解决该问题,本文设计了一种便携手车式开关特性试验多功能综合辅助电源装置,可根据现场的电源情况选择选择不同规格电源输出供电,无需人工储能,提高了工作效率和工作的便携性,同时降低了试验成本。     

基于振动信号区间特征快速提取的断路器储能状态辨识方法

针对断路器伴随振动信号分析故障的特征提取费时、实时性差无法用于在线监测问题,提出一种基于快速提取区间特征的断路器储能状态辨识方法。首先由峭度-小波模极大值检测断路器储能状态起始点,将振动信号通过KS检验标记包络幅值差异明显区间,然后提取信号包络和作为特征向量,采用ReliefF-SFS方法对特征进行筛选降维得到最优特征子集。最后通过模糊C均值聚类（KFCM）对特征进行预分类获得风险最小的最优超平面,由支持向量机（SVM）建立训练模型进行状态辨识。实验结果表明：所提出振动信号区间特征快速提取的储能状态辨识方法,在保证准确率的前提下,提取特征仅需0.2 s,在断路器状态监测领域具有重要的应用价值。     

12kV真空断路器合闸弹簧疲劳特性试验及寿命预测

合闸弹簧作为断路器合闸的动力源,当发生疲劳失效时会导致断路器合不到位、拒动等故障.文中以某一12 kV真空断路器为研究对象,分析断路器合闸弹簧能量与负载的匹配规律,并通过试验得到断路器合闸所需的最小能量.通过模拟断路器长期不动作运行工况下的合闸弹簧长时间处于被压缩状态,得到合闸弹簧力随时间变化的静态应力松弛曲线;通过对...     

220 kV断路器机构合后即分故障原因分析

广西网区在运的220 kV LTB245E1型断路器发生多次合后即分故障,对设备安全稳定运行造成了重大威胁,有必要对故障原因进行深入分析。通过现场试验及设备厂内试验,论证了分合闸速度不合格是造成LTB245E1型断路器合后即分故障的主要原因,并提出了解决措施。针对断路器传统周期性试验项目无法及时发现机构潜在缺陷,导致出现分合线圈烧毁、分合闸速度不合格等问题,提出了将分合闸回路电流测试和分合闸速度测试列入断路器周期性试验项目的建议。     

基于相空间重构与改进GSA-SVM的高压断路器机械故障诊断

断路器机械部件传动、撞击产生的振动信号具有混沌特性,运用常规的信号处理方法很难分析其特性。首先采用互信息法和Cao算法将振动信号重构至高维空间后,计算其排列熵作为特征向量,输入支持向量机对断路器机械故障类型进行诊断,最后用粒子群算法（PSO）改进的万有引力搜索算法（GSA）混合算法优化支持向量机参数,利用断路器实测振动信号进行验证。结果表明：相空间重构与排列熵结合能够准确提取断路器振动信号的特征,采用PSO-GSA改进的支持向量机能快速有效分辨断路器故障类型,解决了现有诊断方法的路径扭曲、能量泄露和模态混叠等问题。     

SF6高压断路器智能化操动机构的研究与优化

针对传统的SF6高压断路器零部件多、传动机构复杂、不便于实时控制的问题,结合电力电子技术和电机设计的概念提出一种基于永磁无刷直流电机驱动断路器的方法。根据高压断路器对操动机构的性能需求,确定电机主要参数,给出电机瞬态仿真波形。分析起动过程中电机转角与电机转矩的波形曲线,得到永磁无刷直流电机驱动机构的最优控制策略。对三相机械联动分闸与合闸进行现场数据采集,并对开合同期性进行了验证。实验波形的计算结果表明:永磁无刷直流电机驱动的操动机构可根据预先设定的操作特性曲线实现对SF6高压断路器的操作,能够满足SF6高压断路器操作的要求。     

基于失重方法的雷电对接地装置腐蚀的影响研究

雷电发生时,接地装置每年都会有不同程度的腐蚀,使建筑物和设备接地电阻阻值发生变化,从而存在安全隐患。一旦遭受雷击,强电流入地时产生较高的残压,影响到附近人身和设备的安全运行。为切实了解接地网遭受雷电流冲击情况,掌握接地装置易损点的数据,构建了2个试验模型,分别采用雷电冲击试验和工频电流试验的数据进行对比分析。根据理论研究和试验数据,研究了接地装置在雷电冲击下和工频电流下平均腐蚀速度随时间的变化关系,发现雷电流和工频电流均会通过电解作用来促进接地装置的腐蚀,并且工频电流由于具有持续时间长、残存电荷量大的特点而对接地装置的腐蚀作用更大。