基于小波分析的高压隔离开关故障检测方法研究

高压隔离开关在高压配电网中起到了重要的故障切断作用,能有效避免故障影响范围。该装置的工作状态直接关系到配电网工作的可靠性。为此研究一种基于小波分析的高压隔离开关故障检测方法。该方法利用加速度传感器采集高压隔离开关振动信号,利用小波分析分解振动信号,实现去噪同时,提取信号的能量熵特征。以特征为输入,利用优化BP神经网络构建检测模型,实现高压隔离开关故障检测。结果表明:所研究方法应用下,得出20个高压隔离开关中4个存在故障,其中3号开关存在拒动故障、10号开关和15号开关存在绝缘故障、19号开关存在拒动故障,证明了检测方法的有效性。

基于主轴扭矩—转角特性的高压隔离开关缺陷分析仿真

高压隔离开关的工作环境较为恶劣,导致其经常出现各种故障问题,为电网运行带来巨大安全隐患。为提高高压隔离开关的检修质量,提出基于主轴扭矩—转角特性的高压隔离开关缺陷分析仿真。搭建仿真平台,利用非植入式主轴扭矩—转角检测系统测量分闸与合闸过程中主轴扭矩—转角特性曲线,分析高压隔离开关的运动特性。仿真结果证明,卡涩状态下根据主轴扭矩—转角特性曲线得知合闸段的相关系数为0.81,证明高压隔离开关远远偏离正常状态,能够直观反映其存在卡涩缺陷;平衡弹簧疲劳状态下根据主轴扭矩—转角特性曲线得知合闸面积低于分闸面积,合闸段的相关系数远远低于正常值,说明平衡弹簧处于疲劳状态,文中方法具有一定的应用价值。

一种新型抗干扰高压隔离开关的设计

针对户外高压隔离开关常受到外界环境等外力的作用而造成合闸失败的问题,设计了一种新型抗干扰高压隔离开关。首先通过对传统的三柱水平旋转式高压隔离开关的结构组成和工作原理进行分析,得出了造成高压隔离开关合闸过程中导电杆提前翻转的原因。然后结合槽轮间隙机构和四连杆阻尼机构的运动特点,给出了抗干扰隔离开关的设计方案与三维几何模型的建立。最后通过数值仿真对四连杆阻尼机构中弹簧的安装位置进行了确定,并验证了设计目标要求。结果表明:该结构可以有效解决传统高压开关导电杆受外力的干扰,可为隔离开关结构的优化设计提供参考依据。

基于图像融合的高压隔离开关分合闸状态识别

为了解决现有隔离开关分合闸状态识别率较低的问题,提出了一种基于NSST-PCNN-IFVSS的图像融合方法。在对红外和可见光图像的预处理阶段进行图像配准,再采用像素级融合来实现两图像的融合。在融合阶段采用非下采样剪切波变换将红外和可见光图像分解为高频子带图和低频子带图,在高频子带图部分采用脉冲耦合神经网络进行融合,在低频子带图部分采用基于视觉显著特性分割的图像融合方法进行融合,通过非下采样剪切波变换的逆变换将两个子带图像结合起来得到融合后的图。建立融合质量指标评价方案来对比本方案与常见的图像融合方案的效果。对融合后的图像进行像素积分投影算法进行处理,进而实现对高压隔离开关分合闸状态进行识别。通过实验仿真验证了NSST-PCNN-IFVSS(Non Subsampled Shearlet Transform-Pulse Coupled Neural Network-Image Fusion based on Visual Salience Segmentation)的图像融合效果优于常见的6种融合方法,且图像融合后的识别结果优于单一的可见光图像和红外图像。

应用于光纤的高压隔离开关状态识别技术

为了解决传统高压隔离开关状态检测方法中无法直接获取分合闸状态的问题,设计了一种应用于光纤的高压隔离开关角度测量传感器,通过最小二乘法,对传感器的输入输出特性曲线进行拟合,采用曲线拟合法进行非线性补偿,以降低传感器的非线性误差。并建立了基于二元回归分析的温度补偿模型对传感器进行温度补偿。实验结果表明:采用曲线拟合法进行非线性补偿后,传感器的非线性误差从15.7%降至5.7%。进行温度补偿后的零位温度系数降低了近3倍,灵敏度温度系数降低了9倍以上,相对误差降低了4.52个百分点,且传感器的平均绝对误差为0.49%,满足设计需求。

HXD1型交流机车高压隔离开关故障分析及改进措施

本文主要阐述了HXD1型交流电力机车高压隔离开关的技术参数、结构组成以及工作原理,同时针对神华号交流机车高压隔离开关在实际运行中易发生的高压隔离开关冬季低温电磁阀漏风、雨季刀架放电烧损等典型故障进行原因分析,并结合机车实际运行情况提出电磁阀密封垫换型,加装加热套以及车顶高压裸露部件加装绝缘套等改进措施,提升高压隔离开关实验工艺标准等,极大降低了高压隔离开关故障率,减少了机车整备停时,提高机车的运用效率,确保运输安全。

PLC技术在提升高压隔离开关电气回路故障排查效率中的应用研究

高压隔离开关电气回路故障排查工作对电力系统的稳定、安全运行具有重要的作用。随着时代的发展和科技的进步,电力企业愈发认识到PLC技术在故障排查工作中的应用价值,并积极探索利用PLC技术提升高压隔离开关电气回路故障排查效率的方法。鉴于此,本文在简要阐述PLC技术、高压隔离开关电气回路常见故障及常规方法下高压隔离开关电气回路故障排查流程的基础上,对PLC技术在提升高压隔离开关电气回路故障排查效率中的应用方式和效果进行了探究总结,以供参考和借鉴。

500 kV系统升压站高压隔离开关的接地开关运维

某厂500 kV系统升压站受空间所限,为了节省占地面积,同时降低投资,采用了室外管型双母线平行布置结构。母线侧隔离开关采用了ABB公司的GSSB-AM型剪刀式高压隔离开关,其主隔离开关和接地开关(也称主刀和地刀)每相各配用1台EAF系列电动操作机构。1接地开关结构及动作过程1.1接地开关结构接地开关结构如图1所示。地刀操作连杆由铝合金方管制成,故也称为铝臂,其端部压扁以安装动触头。

高压隔离开关操作不到位原因分析与处理

高压隔离开关是变电站中的重要电气设备,长时间运行后会出现操作不到位的情况,严重影响电网运行的可靠性。以S3CT型隔离开关为例,对上海电网常见的水平旋转式双边双断口高压隔离开关的结构和原理进行了介绍,重点分析了该类型隔离开关操作不到位的原因,并给出了相应的处理建议。

高压隔离开关触指压力测试仪的研制

从供电公司对高压隔离开关进行检修遇到的实际问题出发,研制了一种基于应变式称重传感器的开关触指压力检测装置。给出了装置的总体结构,包括模拟触头测量部分、连接手柄、信号线和显示器四部分。模拟触头测量部分包括应变式称重传感器、模拟触头板和垫片,将高压隔离开关触指压力通过应变式称重传感器测试输出;分析研究了该测试仪的硬件组成、电路结构、软件结构,并进行了标定和实测,结果表明,测试仪设计合理、结构紧凑、测量精准,为高压隔离开关的电力检修提供了有效支持。

高压隔离开关机械故障分析及诊断技术综述

高压隔离开关故障频发严重威胁电网安全稳定运行,机械故障是户外隔离开关出现最多的故障类型。分析了支柱瓷绝缘子断裂、操作失灵、锈蚀等隔离开关典型机械故障发生的原因,综述了超声波探伤、振动声学法、红外热像法、应力应变测试、驱动电机电流检测等高压隔离开关机械故障诊断方法的研究现状。采用电阻应变测量技术和驱动电机电流信号分析检测了隔离开关传动或转动机构卡涩故障信号,并对试验结果进行了初步分析。在此基础上,提出了高压隔离开关机械故障综合诊断建议,可为户外变电站高压隔离开关安装调试及运行维护管理提供参考。

基于电机电流检测的高压隔离开关机械故障诊断

为了实现高压隔离开关机械故障诊断,基于霍尔效应和电阻应变测量技术实时检测了GW6H—252型隔离开关分合闸动作过程中的电机定子电流和操作轴扭转应变,推导并验证了电机电流与操动机构输出力矩的函数关系,分析了隔离开关传动机构卡涩、平衡弹簧失效、合闸不到位等机械故障情况下的电机电流信号特征,提出了基于电机电流检测的隔离开关卡涩故障诊断流程。研究结果表明:电机定子电流与操作力矩存在二次函数关系,当隔离开关发生机械故障时,驱动电机电流波形发生畸变,电流峰值增大,峰值出现时刻偏移,电流频谱中的边频成分增大。该方法具有广泛适用性,可有效检测高压隔离开关的机械故障,从而提高设备运行的可靠性。

高压隔离开关电触头性能改善探讨

在分析中国高压隔离开关电触头运行问题的基础上,对国内外隔离开关电触头性能改善的技术和生产工艺进行了总结。提出了采用碳离子注入方法改善高压隔离开关银基电触头耐磨性、导电性、抗氧化性的方案,为中国高压设备企业改善高压隔离开关性能提供了新的思路。

动车组高压隔离开关电极结构优化

国内外针对动车组高压系统绝缘特性研究甚少,分析动车组隔离开关电场分布并选择结构合理的电极参数,对动车组安全、稳定运行具有重要的工程意义。因此基于仿真分析和实验研究相结合的方法开展动车组隔离开关高压侧电极结构优化策略研究。建立动车组隔离开关3维模型,分析高压端电极结构优化前后复合绝缘子电位、电场分布变化趋势。仿真分析电极结构参数(环半径R,管半径r)对电位、电场分布的影响。实验比较电极结构优化前后耐压性能变化趋势,在高速风洞试验室验证了优化后的电极机械连接可靠性。研究结果表明,现有动车组隔离开关高压端电极边缘存在明显的棱角,复合绝缘子伞裙四周电位分布不均匀。优化后的电极可有效降低电位梯度,优化后的轴向及沿面电场强度最大值小于0.45 kV/mm。结构优化后的隔离开关工频、雷电冲击耐压值及机械强度均满足要求。

高压隔离开关电机操动机构控制系统

为了实现高压隔离开关(DS)的智能化操作,需对其操作过程中开关触头速度进行有效控制.在高压断路器电机操动机构控制系统的基础上,提出并设计了高压隔离开关无刷直流电机机构调速控制系统.控制系统通过采用双闭环PID控制策略对电机的绕组电流和转速进行调节,进而控制机构运动过程,以实现开关触头能够在特定行程点达到特定的速度,满足DS分合闸速度要求.以550 kV DS无刷直流电机操动机构为控制对象,研制了以数字信号处理器(DSP)为核心的操作控制系统并进行了大量实验.实验结果表明,DS电机操作机构采用上述控制系统,能够实现高压隔离开关在操作过程中对速度的实时调节控制,且具有响应速度快、稳定性好以及实时性强等优点.

高压隔离开关支柱瓷绝缘子机械特性研究

针对隔离开关机械操作应力引起支柱瓷绝缘子断裂的问题,采用Ansys软件建立了支柱瓷绝缘子的力学仿真模型,仿真计算了绝缘子在弯曲和扭转载荷作用下的应变分布情况,并通过电阻应变测量技术对实际支柱瓷绝缘子进行机械力学试验。结果表明:支柱瓷绝缘子在承受弯矩和扭矩作用下,会在伞裙的伞根瓷柱上引起应力集中;弯曲负荷作用下,绝缘子自上而下各伞根处的应变逐渐增大,下节绝缘子的最大应变值约为上节绝缘子的2.7倍;扭转负荷作用下,上下两节绝缘子的应变分布比较均匀。

高压隔离开关分合闸过程触指压力检测技术与应用

针对高压隔离开关安装过程中触指压力的检测需求,提出了一种可在分合闸过程中实时连续测力的新型触头。采用机械原理,推导了触头受力和触指变形之间的关系。在考虑实际工况的前提下,给出了测力触头的结构设计。最后在所建的高压隔离开关试验平台上对隔离开关分合闸运动过程中的触头压力进行了测试。试验结果表明:设计的测力触头可以对触指压力进行实时连续检测,连杆长度的变化会使触头触指啮合位置不正,触指单边压力增大;根据触指压力变化曲线可以判断单相导电臂分合闸同步性和三相同期性检测。因此,该新型测力触头可对高压隔离开关的安装提供帮助指导。

高压隔离开关触头运动智能控制策略研究

高压隔离开关(DS)操动机构结构简单、负载力矩小,采用永磁无刷直流电机驱动开关操作杆,带动机构运动进而实现分合操作,具有良好的快速响应能力及可控性能。为实现对550kV DS触头运动的过程进行控制,消除合闸弹跳,满足分合闸速度要求,在隔离开关操作过程中,采用电流和速度双闭环控制方法对电机操动机构的运动过程进行控制并将模糊控制算法用于速度环与PID控制器相结合,在线实时调整控制参数,以增强其控制精度。并以550kV DS触头的分合闸过程为研究对象及DSP为核心的控制系统进行实验。实验结果表明,在触头运动的过程控制中,结合模糊控制算法的智能控制系统能够使实时调整开关触头的运动速度以保证分合闸动作稳定性满足分合闸速度要求。

高压隔离开关触头温度在线监测系统的研制

高压隔离开关处于高电压、大电流、强磁场的工作环境,针对其触头温度难以测量并严重影响供电可靠性的问题,笔者在分析红外测温基本原理的基础上,提出了基于红外温度传感器的高压隔离开关触头温度在线监测方案,设计了温度检测硬件电路,开发了温度检测软件,研制了基于局域网络的温度在线监测系统。实验结果表明:触头温度测量准确,数据传输实时性好,系统运行稳定可靠。

动车组高压隔离开关用绝缘子电场分布特性及其影响因素仿真分析

车顶绝缘子是动车组的重要绝缘设备,其表面电位分布不均或场强过高可能会导致局部放电,因此有必要对其电场分布特性及其影响因素进行研究。笔者选择Ansys有限元分析软件,建立三维电场仿真模型,对动车组高压隔离开关绝缘子实际结构进行了计算分析。仿真结果表明:绝缘子高压端场强高,随着爬电距离的增大,其下降速度有减小趋势;绝缘子沿周向电位及电场分布存在差异性,随着爬电距离的增大,差异性逐渐减小;车顶导流罩对绝缘子沿面电位及电场分布影响甚微;高压隔离闸刀对绝缘子沿面电位及电场的影响主要体现在1号绝缘子0°方向,其次是2号绝缘子180°方向;高压隔离导杆对1号绝缘子沿面电位及电场分布影响较小,但对2号绝缘子影响较大。文中结果可为仿真模型简化及降低绝缘子端部场强提供依据。