高压断路器故障诊断PDF电子书下载

第1章 高压断路器的基本工作原理 1

1.1高压断路器的基本功能 1

1.2高压断路器的种类 2

1.3高压断路器的结构 3

1.3.1灭弧室 3

1.3.2操动机构 6

1.4真空灭弧室中真空电弧的形成和熄灭机理 9

1.5真空灭弧室在关合和开断电流时的寿命 9

1.6弹簧操动机构输出的触头压力对灭弧室内接触电阻的影响 10

1.7弹簧操动机构的运动过程 11

1.8弹簧操动机构的二次控制电路 13

第2章 高压断路器在线监测和故障诊断概述 15

2.1高压断路器在线监测和故障诊断的意义 15

2.2高压断路器在线监测和故障诊断的发展 18

2.3高压断路器运行状态监测信号 20

2.4在线监测系统的基本组成 24

2.5高压断路器在线监测与故障诊断相关技术 27

2.6高压断路器在线监测与故障诊断所面临的问题 33

2.7高压断路器在线监测与故障诊断发展趋势 34

第3章 高压真空断路器操动机构的数学仿真模型 36

3.1高压真空断路器操动机构数学模型 36

3.1.1真空断路器弹簧操动机构的受力分析 36

3.1.2真空断路器操动机构合闸力矩分析 38

3.1.3真空断路器弹簧操动机构合闸时能量分析 40

3.2基于ADAMS的弹簧操动机构仿真模型与故障仿真 41

3.2.1在三维建模软件（UG）中建立实体模型 42

3.2.2 UG与ADAMS软件间的图形数据交换 42

3.2.3在ADAMS软件中建立虚拟样机 43

3.2.4仿真模型验证 46

3.2.5弹簧操动机构故障仿真分析 48

第4章 高压断路器灭弧室电场模型及电场分布的有限元分析 52

4.1真空灭弧室电场的数学模型 52

4.2用有限元法对真空断路器灭弧室进行电场计算 53

4.2.1单元定义 53

4.2.2定义单元类型 54

4.2.3定义材料特性 54

4.2.4创建真空断路器灭弧室实体模型 55

4.2.5布尔运算 56

4.2.6划分网格 57

4.2.7加载数据 59

4.2.8灭弧室电场数值求解 60

4.2.9后处理 61

4.3各种结构参数对灭弧室电场均匀程度的影响 62

4.3.1触头对电场的影响 62

4.3.2主屏蔽罩对电场的影响 63

4.3.3动导电管对电场强度的影响 64

4.3.4静导电管对电场强度的影响 64

4.4各种结构参数的优化 65

4.4.1对主屏蔽罩长度进行优化 66

4.4.2对触头半径进行优化 66

4.4.3对动导电管长度进行优化 68

4.4.4对静导电管长度进行优化 68

4.4.5对触头厚度进行优化 68

4.4.6对整个真空灭弧室结构进行优化 69

第5章 高压断路器灭弧室电寿命的模糊综合评判系统 72

5.1高压断路器开断电流计算方法 72

5.2高压断路器的触头电磨损 75

5.3基于模糊综合评判的高压断路器开断性能状态评估 77

5.3.1模糊综合评判模型 77

5.3.2基于模糊综合评判模型的真空断路器灭弧室电寿命评估 87

5.3.3算例分析 95

第6章 基于数据融合的高压断路器操动机构故障诊断 97

6.1高压断路器故障诊断的数据融合模型 98

6.2基于量子遗传算法的高压断路器数据级融合 100

6.2.1基于QGA的数据级融合算法原理 101

6.2.2基于QGA的数据级融合算法在高压断路器监测信号中的应用 103

6.3采用小波包技术实现数据的降噪处理 107

6.4采用小波包技术提取信号的特征值 109

6.4.1提取节点信号 109

6.4.2求各节点信号的包络谱 110

6.4.3根据包络谱提取特征值 112

6.5基于模糊神经网络的高压断路器特征级数据融合 113

6.5.1模糊集理论诊断系统 113

6.5.2人工神经网络诊断系统 114

6.5.3模糊神经网络诊断模型 115

6.5.4高压断路器特征级融合的仿真实验和结果 121

6.6基于支持向量机的高压断路器特征级数据融合 125

6.6.1支持向量机的原理和算法 126

6.6.2支持向量机多分类方法 130

6.6.3支持向量机的应用现状和前景 131

6.6.4支持向量机理论用于高压断路器故障诊断 131

6.7决策级融合算法 134

6.7.1 D-S证据理论基本概念 136

6.7.2 D-S证据理论在高压断路器故障诊断系统决策级数据融合中的应用 138

第7章 高压断路器在线监测和故障诊断系统 145

7.1在线监测系统的整体结构图 146

7.2下位机硬件在线监测系统 146

7.2.1下位机在线监测系统框图 147

7.2.2触发电路 147

7.2.3电流信号的监测 149

7.2.4直流量与交流量电压信号的监测 152

7.2.5动触头行程信号的监测 153

7.2.6分合闸时间同期性监测 154

7.2.7振动信号的监测 154

7.2.8合闸弹簧状态监测 157

7.2.9累计使用年数和累计使用次数的监测 158

7.3下位机软件系统 158

7.4下位机与上位机间的通信协议 159

7.5上位机软件系统 161

7.5.1数据采集模块 161

7.5.2数据处理和分析模块 163

7.5.3系统运行主界面 165

7.6本章小结 166

参考文献 167