高压断路器在线监测系统开发及故障诊断分析
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摘要
高压断路器是除发电机和变压器以外最重要的电气设备，其运行直接影响着整个电力系统的稳定性和供电可靠性。因此，提高断路器的检修水平，实现状态检修具有重要意义。
本文分析了现有检修方式的弊端，阐述了实现状态检修的必要性。通过对高压断路器触头电磨损的研究，在采纳前人研究方法的基础上，提出了一种综合评估的方法，并给出给定条件下的寿命裕度，实现电气寿命和机械寿命的双重监测。本文还对断路器的故障诊断进行探索，对测量数据进行统计分析，利用数据发展趋势判断断路器健康状况；同时还采用小波分析中的模最大值法对断路器分合闸线圈的波形畸变进行仿真分析。
The high-voltage Circuit Breaker is the most important electric equipment except the Generator and the Transformer, It’s function is in of touch with the whole electric power system stabilization and power supply reliability. So it’s very important to improve the maintenance level and carry out Condition Based Maintenance of Circuit Breaker.
This Paper points out the abuse of the existing maintenance modes, and expatiates on the importance of realization of Condition Based maintenance. By the research of contact wear loss of Circuit Breaker and on the basis of adopting the prior investigation it brings forward a compositive evaluation method and gives the remainder span on supposed conditions, and realizes the diplex Condition Monitoring of electric endurance and mechanical span. Also this paper explores the diagnostic techniques of high-voltage Circuit Breaker, on one side it analyzes the statistical data and judges the health of Circuit Breaker, on the other side it simulates the wave aberrance of the close and trip loops by adopting wavelet transform modulus maxima.
Zhang Chao(electric power system and automation)
Directed by prof. He RenMu
本文分析了现有检修方式的弊端，阐述了实现状态检修的必要性。通过对高压断路器触头电磨损的研究，在采纳前人研究方法的基础上，提出了一种综合评估的方法，并给出给定条件下的寿命裕度，实现电气寿命和机械寿命的双重监测。本文还对断路器的故障诊断进行探索，对测量数据进行统计分析，利用数据发展趋势判断断路器健康状况；同时还采用小波分析中的模最大值法对断路器分合闸线圈的波形畸变进行仿真分析。
The high-voltage Circuit Breaker is the most important electric equipment except the Generator and the Transformer, It’s function is in of touch with the whole electric power system stabilization and power supply reliability. So it’s very important to improve the maintenance level and carry out Condition Based Maintenance of Circuit Breaker.
This Paper points out the abuse of the existing maintenance modes, and expatiates on the importance of realization of Condition Based maintenance. By the research of contact wear loss of Circuit Breaker and on the basis of adopting the prior investigation it brings forward a compositive evaluation method and gives the remainder span on supposed conditions, and realizes the diplex Condition Monitoring of electric endurance and mechanical span. Also this paper explores the diagnostic techniques of high-voltage Circuit Breaker, on one side it analyzes the statistical data and judges the health of Circuit Breaker, on the other side it simulates the wave aberrance of the close and trip loops by adopting wavelet transform modulus maxima.
Zhang Chao(electric power system and automation)
Directed by prof. He RenMu
引文
徐国政,张节荣，钱家骊，黄瑜珑 高压断路器原理和应用, 清华大学出版社, 2000
林莘 现代高压电器技术，机械工业出版社，2002
田卫江，王宇宏，徐会明，柳树平，李淑芳 HH型高压断路器状态在线监测系统，黑龙江电力，2000，22(2):33-35
曹荣江，顾霓鸿 表徵真空断路器电寿命的若干判据， 电网技术，1997，21(11)：26-31
王章启，刘全志，贾俊国，孙国涛 断路器电寿命预测中的实用电流采样算法及误差分析，高压电器，2000(2)
郭贤珊，王章启 高压断路器触头电寿命预测的研究，高电压技术，1999，25(3)：43-44
孙福杰，王章启，秦红三，王志胜，李文利 高压断路器触头电寿命诊断技术，电网技术，1999，23(3)：59-61
关永刚，黄瑜珑，钱家骊 真空断路器电磨损监测技术的改进，高压电器，2001，37(4)：1-3
李启章 从“状态监测”到“状态检修”，贵州水利发电，2001，15(1)
许婧，王晶，高峰，束洪春 电力设备状态检修技术研究综述，电网技术，2000，24(8)
张红杰 电力设备状态检修的实践，江苏电机工程，2002
张丽娜，隋少臣 500kv SF6断路器故障分析，高压电器，2002，38(6)
陈春鹰 LW6系列SF6断路器常见故障及其分析处理，高压电器，2001，37(6)
郭贤珊，李仲夫 断路器“偷跳”分析及改造，高电压技术，2000，26(1)
孙维本，王兵 高压电气设备状态监测手段浅析，华北电力技术，2001(9)
陈维荣，宋永华等 电力设备状态监测的概念和现状，电网技术，2001(11)
胡晓光，戴景民等 基于小波奇异性监测的高压断路器故障诊断，中国电机工程学报，2001，21(5)
关永刚，黄瑜珑，钱家骊 基于振动信号的高压断路器机械故障诊断，高电压技术，2000，26(3)
林莘，徐建源，高会军 永磁操动机构动态特性计算与分析，中国电机工程学报，2002，22(6)
Barry Clegg，Graeme Ewart，Frank Brankin Advances in Circuit Breaker Testing and Condition Monitoring，IEE，1996
Liu Wei-dong，Liu Huai-dong An on-line working Condition Monitoring and Fault Alarm System for High Voltage Circuit Breakers，IEE 2nd International Conference on Advances in Power System Control，December 1993
Martin H.B.de Grijp,Joost S.Bedet Condition Monitoring of High Voltage Circuit Breakers，ESKOM-Transmission Group，1996
王勇领 预测计算方法，科学出版社，1986
郑治真 小波变换及MATLAB工具的应用，地震出版社，2001
仁志远 分布式高压断路器电寿命状态监测系统的研究，硕士学位论文，华北电力大学(北京)，2000
陈华友，许义生 组合预测的权估计及其显著性检验，运筹与管理，2000，9(2)
杨福生 小波变换的工程分析与应用，2001，科学出版社
林莘 现代高压电器技术，机械工业出版社，2002
田卫江，王宇宏，徐会明，柳树平，李淑芳 HH型高压断路器状态在线监测系统，黑龙江电力，2000，22(2):33-35
曹荣江，顾霓鸿 表徵真空断路器电寿命的若干判据， 电网技术，1997，21(11)：26-31
王章启，刘全志，贾俊国，孙国涛 断路器电寿命预测中的实用电流采样算法及误差分析，高压电器，2000(2)
郭贤珊，王章启 高压断路器触头电寿命预测的研究，高电压技术，1999，25(3)：43-44
孙福杰，王章启，秦红三，王志胜，李文利 高压断路器触头电寿命诊断技术，电网技术，1999，23(3)：59-61
关永刚，黄瑜珑，钱家骊 真空断路器电磨损监测技术的改进，高压电器，2001，37(4)：1-3
李启章 从“状态监测”到“状态检修”，贵州水利发电，2001，15(1)
许婧，王晶，高峰，束洪春 电力设备状态检修技术研究综述，电网技术，2000，24(8)
张红杰 电力设备状态检修的实践，江苏电机工程，2002
张丽娜，隋少臣 500kv SF6断路器故障分析，高压电器，2002，38(6)
陈春鹰 LW6系列SF6断路器常见故障及其分析处理，高压电器，2001，37(6)
郭贤珊，李仲夫 断路器“偷跳”分析及改造，高电压技术，2000，26(1)
孙维本，王兵 高压电气设备状态监测手段浅析，华北电力技术，2001(9)
陈维荣，宋永华等 电力设备状态监测的概念和现状，电网技术，2001(11)
胡晓光，戴景民等 基于小波奇异性监测的高压断路器故障诊断，中国电机工程学报，2001，21(5)
关永刚，黄瑜珑，钱家骊 基于振动信号的高压断路器机械故障诊断，高电压技术，2000，26(3)
林莘，徐建源，高会军 永磁操动机构动态特性计算与分析，中国电机工程学报，2002，22(6)
Barry Clegg，Graeme Ewart，Frank Brankin Advances in Circuit Breaker Testing and Condition Monitoring，IEE，1996
Liu Wei-dong，Liu Huai-dong An on-line working Condition Monitoring and Fault Alarm System for High Voltage Circuit Breakers，IEE 2nd International Conference on Advances in Power System Control，December 1993
Martin H.B.de Grijp,Joost S.Bedet Condition Monitoring of High Voltage Circuit Breakers，ESKOM-Transmission Group，1996
王勇领 预测计算方法，科学出版社，1986
郑治真 小波变换及MATLAB工具的应用，地震出版社，2001
仁志远 分布式高压断路器电寿命状态监测系统的研究，硕士学位论文，华北电力大学(北京)，2000
陈华友，许义生 组合预测的权估计及其显著性检验，运筹与管理，2000，9(2)
杨福生 小波变换的工程分析与应用，2001，科学出版社