1、RESEARCHANDDESIGNOFON—LINEMONITOR【NGSYSTEMOFCIRCUITBREAKERSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHANGJunSupervisedbyProfMAOYuliangProfLIUXiaochunSchoolofMechanicalEngineeringSou

2、theastUniversitySeptember2013摘要摘要高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備之一，起著控制分配電能和保護(hù)設(shè)備的雙重任務(wù)，其可靠性直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。高壓斷路器的絕大部分事故源于機(jī)械方面的原因，而彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)作為高壓斷路器的主要開(kāi)合部件，其運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性直接決定了斷路器的性能。針對(duì)我國(guó)在狀態(tài)檢修方面存在的不足，本文對(duì)高壓斷路器的在線監(jiān)測(cè)展開(kāi)了研究。首先根據(jù)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械特點(diǎn)，分析了振動(dòng)、

3、行程、線圈電流等特征參數(shù)與機(jī)械部分工作狀態(tài)之間的關(guān)系，確定了監(jiān)測(cè)參數(shù)。分、合閘線圈電流的分析為斷路器的在線監(jiān)測(cè)提供了必要且完整的理論依據(jù)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)在時(shí)域下的特征進(jìn)行分析，利用實(shí)際操作過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)對(duì)高壓斷路器進(jìn)行機(jī)械故障診斷勢(shì)必會(huì)具有良好的應(yīng)用前景。在此理論分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了監(jiān)測(cè)參量的采集方法。然后，對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、狀態(tài)分析模塊、故障診斷模塊及人機(jī)交互模塊等幾個(gè)部分，并對(duì)各個(gè)子

4、模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)敘述。該在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)時(shí)性的要求。針對(duì)采集到的機(jī)械特征量信號(hào)，由于采集過(guò)程中存在不可避免的噪聲及干擾，因此首先利用小波閾值消噪方法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。通過(guò)對(duì)消噪過(guò)程中參數(shù)的比較與分析，確定消噪?yún)?shù)，并利用MATLAB軟件驗(yàn)證方法的可行性并觀察消噪效果。故障診斷是在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必不可少的部分，因此，綜合比較分析現(xiàn)有的人工智能算法，本文針對(duì)基于徑向基函數(shù)(RadialBasis