基于电机电流的高压断路器弹簧操作机构的LM-BP故障诊断算法

BP(back propagation)神经网络由于具有线性映射能力强及自适应能力强等优点,常被用于高压断路器弹簧操作机构的故障诊断中,但易陷入局部最小点限制了网络的收敛速度和分类精确度。文中提出了一种基于L-M算法优化BP神经网络的高压断路器操作机构故障诊断方法,分析了神经网络的数学模型及映射关系,运用L-M算法对传统BP网络进行优化,解决了传统BP神经网络梯度下降法存在局部最小化、易产生平坦区等问题,有效地提高了算法的训练速度,同时提高了分类的精确度。诊断结果表明:L-M算法优化后的BP神经网络能有效地实现高压断路器操作机构故障诊断。文中研究内容对高压断路器操作机构故障诊断提供了思路与方法,对提高高压断路器安全可靠性具有重要意义。

真空断路器弹簧操动机构的优化

真空断路器触头弹簧压力增大会导致断路器无法可靠合闸,四连杆结构在一定程度上会影响机构的出力特性和机械效益,进而影响断路器合闸的可靠与稳定。文中分析了真空断路器的动作原理,建立弹簧操动机构的数学模型;对机构中的凸轮轮廓、传动拐臂的角度和尺寸、连板与合闸滚子的尺寸参数进行优化,建立弹簧操动机构的仿真模型。动力学仿真表明,优化后的触头弹簧压力增大了58%(从1 700 N提升到2 686 N),仍能保证断路器操动机构可靠合闸。试验结果显示,触头弹簧压力为2 500 N时断路器触头能够可靠吸合,平均合闸速度降至0.68 m/s,弹跳时间缩短了18.4%,整体优化后的方案满足设计要求并具有良好的可靠性与稳定性。

弹簧机构分闸锁扣系统对高压断路器分闸时间影响研究

高压断路器是电力系统中重要的保护和控制设备。高压断路器可以采用弹簧机构来执行分闸动作,断路器分闸时间是指处于合闸位置的断路器,从弹簧机构分闸脱扣器带电时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。弹簧机构分闸脱扣器动作时间在断路器分闸时间中占比50%左右,通过改变弹簧机构分闸锁扣器动作时间是调整断路器分闸时间关键因素。为有效调整断路器分闸时间,文中根据断路器分闸动作的原理,以高压断路器用弹簧机构分闸锁扣系统为研究对象,采用机械动力学仿真计算分析方法,分析分闸锁扣系统对断路器分闸时间的影响,并采用KOCOS机械特性测试仪和Phantom高速摄像机进行试验验证,并据此进行优化分析。结果表明,改变分闸锁扣系统中分闸一级锁闩结构对调整高压断路器分闸时间效果显著。对其他断路器或电气设备机械特性优化有一定的借鉴作用。

真空断路器弹簧机构凸轮优化与虚拟样机验证分析

机构刚合速度特性是影响真空断路器合闸可靠性的关键因素,为减小机构动态冲击实现可靠关合,文章以10 kV交流真空断路器用弹簧操动机构为研究对象,以真空灭弧室动触头刚合运动特性为设计目标,采用响应面法对凸轮结构进行参数化设计。通过改变凸轮结构形面参数以及合闸簧预紧力,实现机构运动特性的优化。比对分析结果表明,在保证机构运动特性的前提下,选择以刚合速度时间特性优化凸轮轮廓可以提高机构合闸运动的可靠性。

一种断路器弹簧机构拉杆防松设计

对断路器弹簧机构拉杆防松结构进行了研究分析,基于断路器分合闸操作特性曲线和断路器弹簧机构拉杆受力情况,对断路器弹簧机构拉杆装配进行了防松结构进行了计算分析和设计,制定了科学合理的试验验证方法,并严格按照试验流程及要求,对设计的断路器弹簧机构拉杆防松结构进行试验验证,确定了设计的断路器弹簧机构拉杆防松结构的合理性和安全性。

弹簧操动机构储能弹簧应力松弛对断路器机械特性影响研究

弹簧操动机构储能弹簧发生应力松弛时,会导致断路器动作时出力不足,严重时将造成断路器开断或关合失败。文中以一种新型大功率弹簧操动机构为研究对象,建立了储能弹簧应力松弛数学模型及实验系统,结合动力学仿真数据,获得了储能弹簧应力松弛对断路器机械特性的影响规律。

高压断路器弹簧操动机构的优化与仿真

根据VS1型高压断路器弹簧操动机构的分闸运动原理,考虑超行程运动阶段,改进能量法,建立高压断路器弹簧操动机构的运动方程。为了控制分闸过程,以给定的分闸特性曲线为目标,以分闸弹簧、分闸拉杆和连杆长度为优化参数,对分闸性能进行优化。然后使用ADAMS建立弹簧操动机构的动力学模型,对优化前后的机构性能进行对比。仿真结果表明,改进后的能量法能够准确分析整个分闸过程,优化方法能够从整体上改进弹簧操动机构的运动特性。

利用合闸复位时间差提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性

合闸锁扣机构是高压断路器弹簧操动机构保持合闸状态的重要组成部分。当今广泛用于126 kV断路器上的CT20弹簧操动机构在操作更大负载的断路器时可能偶尔出现合闸保持不住的现象。为了解决这个由于合闸锁扣机构造成的问题,笔者提出了复位时间差的概念,即合闸保持过程中合闸锁扣机构的大掣子和小掣子达到稳定状态的时间差。通过增大复位时间差可以提高合闸锁扣机构的可靠性,并分析了对合闸复位时间差有影响的参数。通过ADAMS软件仿真得到,增大合闸保持大掣子弹簧的预压力可以有效地增大复位时间差,增大小掣子弹簧的预压力以及减小小掣子弹簧的刚度,可以有效地减小弹跳对合闸复位可靠性的影响,从而降低出现合闸保持不住现象的概率。该研究结果可以为改进CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构提供参考。

真空断路器弹簧操动机构中凸轮机构的优化设计

对与真空断路器相配的弹簧操动机构而言,其输出力特性和开关负载特性的合理匹配取决于凸轮机构的合理设计。按全程输出力大于阻力的原则,采用分段多项式方法确定了凸轮轮廓线。凸轮机构的理论计算与试验结果比较吻合,表明该方法能够有效地实现凸轮机构的优化设计,在满足操动机构运动特性的前提下,可降低弹簧刚度和输出力。

基于样条插值和线性拟合分析的高压断路器弹簧机构状态检测

为了有效检测弹簧机构高压断路器的运行状态,文中从高压断路器分合闸线圈的典型电流波形出发,提出了一种基于样条插值和多尺度线性拟合的电流信号特征提取方法。该方法将电流波形极值点对应的时间和电流大小作为特征,首先使用三次样条插值对电流波形进行平滑,然后将信号按设定的较大长度分为若干段,对每一段进行最小二乘拟合,根据每一段信号的趋势,定位极值点的大致位置,在极值点的大致区间内,缩小尺度进行拟合,重复这个过程至极值点所在区间足够小,在此区间寻找极大值点或极小值点,作为信号的特征点。最后应用文中所提方法对某变电站高压断路器的运行状态进行检测。结果表明:文中所提方法能快速、准确提取实际断路器分合闸线圈电流特征,实现断路器的状态有效检测。

高压真空断路器弹簧操动机构的设计

针对 1 1 0 k V高压真空断路器弹簧操动机构总体方案设计的问题 ,阐述了分、合闸弹簧参数的确定方法 .通过理论分析和比较 ,探讨了分闸弹簧及其放置位置和合闸弹簧参数对操动机构总体方案的影响 .结果表明 :在满足机构所要求的分闸特性的前提下 ,分闸弹簧宜放置在操动机构运动链的中间行程较大之处 ,放置方位应使弹簧力的作用方向与力作用点的速度方向在分闸的整个过程中都趋于一致 .合闸弹簧则要按输出力特性曲线来设计其参数 ,且相应确定操动机构的数目 .对 1 1 0 k V真空断路器 。

真空断路器弹簧操动机构优化理论分析

本文论述了真空断路器所使用的弹簧操动机构的优化方法，提出对每种断路器皆需要一种动力与之相配合的操动机构，且在１１０ｋＶ真空断路器负载特性给定条件下对传动杆件进行了优化设计分析。

FZW型真空断路器的弹簧操动机构故障分析

提出一种真空断路器弹簧操动机构故障的分析方法。针对FZW型真空断路器的弹簧操动机构,用Solidworks实体造型软件建立了弹簧操动机构的三维实体模型。阐述了弹簧刚度系数和阻尼的确定方法,并确定了机构中的弹簧及其他构件的参数。最后对弹簧操动机构进行运动学仿真,从各主要构件的运动情况和受力情况中分析了弹簧操动机构可能出现的故障以及防范措施。结果表明,构建弹簧操动机构的实体模型进行运动仿真分析,可以为真空断路器的故障分析提供依据。

弹簧机构操动的真空断路器机械特性计算与监测

对真空断路器弹簧操动机构的机械特性进行了计算,得到了弹簧机构在无故障情况下的正常分闸速度特性曲线,计算结果与实测曲线吻合较好;同时还计算了弹簧机构在主要故障点发生故障情况下的故障分闸速度特性曲线,计算结果可用于断路器机械特性的在线监测、故障诊断以及状态维修。

真空断路器用弹簧操动机构的优化设计

真空断路器用操动机构的传动运动特性及其操作的输出功，对提高真空断路器的操作性能及使用寿命都具有直接的影响。通过对弹簧操动机构的凸轮－连杆机构的运动分析，建立了真空断路器用操动机构的优化数学模型，并利用 ＭＡＴＬＡＢ语言的优化工具箱方便地实现了优化过程。优化结果表明，它既改善了整个操动机构的传动性能，也减少了操动机构的输出功。

基于优选泛特征的真空断路器弹簧机构储能状态辨识方法

高压断路器储能过程从电机启动、齿轮减速、弹簧储能至止挡到位都伴随着能量传递,机械振动可反映储能态势的特征变化。论文基于振动信号关键动作节点的时序和频域谱图特征,提出一种优选泛特征的断路器储能机构状态辨识方法。首先,由振动信号计算储能过程的时序、波形以及时频域图谱特征,构建19维泛特征矩阵;然后,利用优化参数的t-分布随机临近嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE)进行泛特征降维处理;最后,通过k最近邻(k-nearest neighbor,KNN)算法实现断路器储能状态的快速辨识。实验结果表明,在大幅节省时间开销的同时,所提方法能保证对典型储能异常状态的识别准确率。

126kV的配弹簧操动机构SF_6断路器空载运动特性计算方法

对配弹簧操动机构的高压SF_6断路器的空载分、合闸特性进行了探讨分析,给出了分、合闸速度计算式.藉助Fortran语言、IBM PC计算机,对实例进行了计算,并与实测值比较,二者基本吻合.

矿用真空断路器弹簧机构计算及改进

通过对矿用真空断路器传动系统的计算分析,以探求现有弹簧操作机构出力特性是否与断路器本体的需求特性一致,为降低合闸弹跳时间提供参考。理论分析表明:现有弹簧操作机构出力特性与断路器本体的需求特性不一致,并提出了解决办法。

典型弹簧机构断路器拒分故障事件的分析及处理

针对一起典型的弹簧机构断路器拒分故障事件,结合故障现象和该弹簧机构结构特点分析其受力情况并判定故障部位,同时对故障零部件进行解体试验分析和更换处理。在检修工作前后,采用了基于分合闸线圈电流波形的机构缺陷诊断装置对该断路器进行了试验验证和对比分析。

高压断路器弹簧机构常见故障分析及检修方法

针对高压断路器弹簧机构传动环节多、故障率较高的问题,以CT14型弹簧操作机构为例,分析弹簧机构储能,拒分、拒合等常见故障,提出弹簧机构的6步检修方法,并说明检修注意事项。