基于角点定位的高压断路器分合闸线圈电流特征提取及状态判别

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作者 王劭鹤 姜炯挺 +3 位作者 蒋科若 张淼彬 王丰华 陈孝信 《浙江电力》 2024年第6期125-132,共8页

分合闸线圈的电流特性提取是高压断路器状态监测的重要手段。从高压断路器分合闸线圈电流的波形形态出发,研究了基于CCS(曲率尺度空间)局部阈值的电流波形角点提取方法,进而根据真实角点处的电流特征曲线实现了高压断路器机械状态的精... 分合闸线圈的电流特性提取是高压断路器状态监测的重要手段。从高压断路器分合闸线圈电流的波形形态出发,研究了基于CCS(曲率尺度空间)局部阈值的电流波形角点提取方法,进而根据真实角点处的电流特征曲线实现了高压断路器机械状态的精准监测。对某变电站高压断路器实测分合闸线圈电流的计算结果表明,所提CCS局部阈值方法能够精确识别分合闸线圈电流的波形特征。基于分合闸线圈电流特征曲线的高压断路器机械状态监测效果良好,研究结果可为高压断路器的机械状态监测提供重要参考。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流 角点检测 曲率尺度空间 机械状态

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高压断路器分合闸线圈电流采集实验平台与故障模拟实验研究 被引量：19

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作者 彭在兴 王颂 +7 位作者 刘芹 易林 陈曦 褚飞航 梁梦婕 曹辰 严海波 刘定新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期248-253,共6页

高压断路器是电力系统的关键设备,分合闸线圈是断路器操动机构的核心部件。近年来,分合闸线圈故障时有发生,严重影响了电力系统的安全性能。文中研究了高压断路器分合闸线圈的回路结构和动作原理,设计了断路器机构模拟样机,搭建了断路... 高压断路器是电力系统的关键设备,分合闸线圈是断路器操动机构的核心部件。近年来,分合闸线圈故障时有发生,严重影响了电力系统的安全性能。文中研究了高压断路器分合闸线圈的回路结构和动作原理,设计了断路器机构模拟样机,搭建了断路器分合闸线圈电流采集试验平台。基于该平台,获取了正常和几种故障情况下的分合闸线圈电流曲线,提取了主要的特征参数并进行了分析,论证了分合闸线圈发生故障时特征参数的变化规律,为基于电流波形诊断分合闸线圈的运行状态提供了依据。 展开更多

关键词 断路器 分合闸线圈电流 电流采集模拟实验平台 特征参数

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断路器分合闸线圈电流信号及其特征点采集系统设计 被引量：10

3

作者 王天泽 陈尔东 吉小军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第10期47-51,64,共6页

断路器的分合闸线圈电流波形是分析断路器机械特性的重要参数之一,文中设计了一套分合闸线圈电流波形采集系统,使用装在分合闸回路引线上的霍尔电流传感器,通过采集系统捕获分合闸线圈的电流信号,并在此基础上应用改进的极值判断法实现... 断路器的分合闸线圈电流波形是分析断路器机械特性的重要参数之一,文中设计了一套分合闸线圈电流波形采集系统,使用装在分合闸回路引线上的霍尔电流传感器,通过采集系统捕获分合闸线圈的电流信号,并在此基础上应用改进的极值判断法实现了断路器分合闸线圈电流信号特征点的准确提取,证明了该数据处理算法的有效性。现场测试和实际应用结果也表明,该系统可以捕获完整的分合闸线圈电流信号,准确定位特征点的位置,为分析断路器的机械特性提供了重要依据。 展开更多

关键词 断路器 特征点提取 分合闸线圈电流信号 采集系统

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基于VMD模态分量的高压断路器分合闸线圈电流特征值提取 被引量：2

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作者 范想 吐松江·卡日 +2 位作者 王德金 刘鹏伟 马小晶 《现代电子技术》 2023年第20期107-112,共6页

高压断路器分合闸线圈电流波形中包含着丰富的断路器操动机构和控制回路的状态信息,分析分合闸线圈电流的特性对断路器的状态监测、故障诊断具有重要意义。文中提出一种基于变分模态分解(VMD)模态分量的高压断路器分合闸线圈电流特征值... 高压断路器分合闸线圈电流波形中包含着丰富的断路器操动机构和控制回路的状态信息,分析分合闸线圈电流的特性对断路器的状态监测、故障诊断具有重要意义。文中提出一种基于变分模态分解(VMD)模态分量的高压断路器分合闸线圈电流特征值提取方法;通过变分模态分解算法对分合闸线圈电流进行分解,并确定有效反映线圈电流关键信息的模态分量;随后采用削波方式处理模态分量以提取线圈电流波形关键时间点及对应电流特征值。基于断路器实验平台采集的数据样本的实验验证结果表明,该方法能够准确有效地提取分合闸线圈电流关键特征值。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流 变分模态分解 模态分量 特征值提取 故障模拟

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基于区域化形态滤波的分合闸线圈电流信号特征值提取方法研究 被引量：1

5

作者 黄森年 朱革兰 王智东 《机电工程》 CAS 2017年第8期933-937,共5页

针对断路器分合闸线圈电流信号特征值提取效率不能满足在线监测系统要求的问题,对断路器在线圈尺寸偏小、弹簧力矩偏小、线圈电阻偏大和控制电压偏低等4种故障下线圈电流信号的特点进行了归纳,说明了线圈电流信号区域化的可行性,对数学... 针对断路器分合闸线圈电流信号特征值提取效率不能满足在线监测系统要求的问题,对断路器在线圈尺寸偏小、弹簧力矩偏小、线圈电阻偏大和控制电压偏低等4种故障下线圈电流信号的特点进行了归纳,说明了线圈电流信号区域化的可行性,对数学形态学的基本运算、结构元素及具备抗干扰能力的区间搜索求极值方法进行了研究,提出了一种数学形态滤波结合区间搜索求极值的特征值提取方法。利用ZF7A-12断路器实验平台分别进行了正常状态及4种故障状态实验以获取实验数据,并在Matlab中把该方法与传统小波结合求导方法进行了仿真对比。仿真结果表明:在5种状态下,该方法均能准确而高效地提取特征值,它与传统方法的特征值提取误差分别为4%和5%,同时其算法耗时仅为传统方法的25%。 展开更多

关键词 特征区域 数学形态滤波器 分合闸线圈电流信号 区间搜索 特征值提取

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基于分合闸线圈电流的断路器缺陷诊断及试验方法研究 被引量：31

6

作者 李大卫 徐党国 +1 位作者 孙云生 崔贺平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期114-118,共5页

分合闸线圈是断路器操作机构的关键部件。笔者通过深入研究断路器分/合闸线圈电流波形与机械缺陷之间的关系,提取线圈电流波形中的关键特征量,建立其与断路器常见典型机械缺陷的诊断判据,并通过实验室断路器缺陷模拟试验平台进行验证。... 分合闸线圈是断路器操作机构的关键部件。笔者通过深入研究断路器分/合闸线圈电流波形与机械缺陷之间的关系,提取线圈电流波形中的关键特征量,建立其与断路器常见典型机械缺陷的诊断判据,并通过实验室断路器缺陷模拟试验平台进行验证。基于研究结果,提出在国内开展断路器"首次分/合闸"时线圈电流检测试验的具体实施方案并进行风险评估,通过试验提前发现断路器机械方面存在的缺陷,有效指导国内电网断路器设备状态检测策略。 展开更多

关键词 断路器 分/合闸线圈电流 缺陷诊断 首次分/合闸 试验方法

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高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取与故障判别方法研究 被引量：65

7

作者 孙银山 张文涛 +2 位作者 张一茗 李少华 刘晓清 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期134-139,共6页

高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取在故障识别、检测及诊断方面都有重要的意义。文中提出采用小波分析与时域求极值点相结合的方法来获取高压断路器分合闸线圈电流信号特征值,并根据该特征值对断路器的故障判别方法做了探索性研究... 高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取在故障识别、检测及诊断方面都有重要的意义。文中提出采用小波分析与时域求极值点相结合的方法来获取高压断路器分合闸线圈电流信号特征值,并根据该特征值对断路器的故障判别方法做了探索性研究。实验结果表明,电流信号特征值提取方法是有效的,故障识别方法正确。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流信号 特征值提取 小波分析 故障判别

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基于改进集合模态分解的真空断路器分合闸线圈电流特征值提取 被引量：15

8

作者 张佳 陈志英 +1 位作者 陈丽安 陈庆荣 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期116-123,共8页

断路器动作时,分合闸线圈电流特征能够反映断路器操动机构或者二次回路的运行状态,分析分合闸线圈电流特性,对断路器故障诊断具有重要意义。文中提出了基于改进集合模态分解(MEEMD)的分合闸线圈电流特征值提取方法。该方法使用MEEMD分... 断路器动作时,分合闸线圈电流特征能够反映断路器操动机构或者二次回路的运行状态,分析分合闸线圈电流特性,对断路器故障诊断具有重要意义。文中提出了基于改进集合模态分解(MEEMD)的分合闸线圈电流特征值提取方法。该方法使用MEEMD分解分合闸线圈电流信号,得到经验模态分量(IMF),然后对分量求其瞬时频率,利用频率谱中峰值所对应坐标表征原始信号的特征值。实验结果表明,该方法能正确有效提取分合闸线圈电流特征值。 展开更多

关键词 断路器 分合闸线圈电流 特征值提取 MEEMD

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断路器分合闸线圈电流波形的差异机制研究 被引量：11

9

作者 张帅 彭在兴 +6 位作者 李锐海 陈曦 王颂 刘凯 易林 苏毅 谢植飚 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期165-172,共8页

高压断路器是电网重要的保护和控制设备,断路器操动机构的缺陷与故障严重影响电力系统的安全稳定运行。分合闸线圈作为断路器操动机构的关键部件,线圈电流包含大量机构运行状态的信息。为深入探索造成分合闸线圈电流波形差异的原因,文... 高压断路器是电网重要的保护和控制设备,断路器操动机构的缺陷与故障严重影响电力系统的安全稳定运行。分合闸线圈作为断路器操动机构的关键部件,线圈电流包含大量机构运行状态的信息。为深入探索造成分合闸线圈电流波形差异的原因,文中通过在实际断路器上的缺陷与故障模拟研究,对影响断路器分合闸线圈电流的因素进行了深入分析,区分出由于断路器本体特征和环境特征不同,造成的断路器个体之间的分合闸线圈电流的指纹特征差异。同时重点分析4种不同机构缺陷情况下线圈电流的变化特征,据此提出了基于分合闸电流波形的断路器机构状态评估关键点,为断路器智能化状态评估的实际应用奠定了基础。 展开更多

关键词 断路器 分合闸线圈电流 指纹特征 状态评估

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断路器分合闸线圈电流波形特征值提取算法研究 被引量：9

10

作者 宋亚凯 张一茗 +3 位作者 张文涛 李少华 李得祥 左琪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期181-187,共7页

断路器操动机构分合闸线圈电流波形对分析机构已有或潜在机械故障有重要参考意义,由于受外界环境的影响,许多算法在数据采集及波形特征点提取一致性方面存在一定的不足。文中利用零偏置计算、改进后的均值滤波算法对采集到的原始电流波... 断路器操动机构分合闸线圈电流波形对分析机构已有或潜在机械故障有重要参考意义,由于受外界环境的影响,许多算法在数据采集及波形特征点提取一致性方面存在一定的不足。文中利用零偏置计算、改进后的均值滤波算法对采集到的原始电流波形数据进行预处理以降低外界因素的影响,同时针对不同的特征点,依据其在波形中的特征进行分类,研究相应的特征点提取算法;在此基础上,搭建了断路器分合闸线圈电流信号采集处理系统并完成了相应算法软件的开发,且以某550 k V断路器配套的液压碟簧操动机构为测试样机对算法进行了验证,获得了一致性较高的波形特征值。 展开更多

关键词 断路器操动机构 分合闸线圈电流 波形分析 滤波算法 故障识别

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断路器分合闸线圈电流检测在电力系统中的应用 被引量：1

11

作者 李旭东 杨中彪 +1 位作者 陈悦 陈超 《山东工业技术》 2016年第22期173-173,共1页

断路器分合闸线圈电流检测技术能够直接对分合闸线圈动作时的电流进行检测,通过对电流波形的分析诊断判断断路器是否存在内部潜在缺陷,保证断路器良好运行。

关键词 分合闸线圈电流 断路器 电流波形

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基于振动和线圈电流信号的低压断路器故障诊断研究

12

作者 彭威 张钢 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第2期106-115,共10页

为确保低压断路器在供电系统中工作的稳定性和可靠性,提出了一种基于遗传算法(GA)和深度置信网络(DBN)的故障诊断方法。该方法使用多物理域信息的特征作为网络的输入,对低压断路器进行故障诊断。首先,通过传感器采集低压断路器的振动信... 为确保低压断路器在供电系统中工作的稳定性和可靠性,提出了一种基于遗传算法(GA)和深度置信网络(DBN)的故障诊断方法。该方法使用多物理域信息的特征作为网络的输入,对低压断路器进行故障诊断。首先,通过传感器采集低压断路器的振动信号和电流信号,并采用小波软阈值法进行降噪处理,有效避免了传统方法中特征信息的丢失。其次,提取两类信号时域和频域特征形成多物理域信息的特征矩阵,作为后续模型的输入。最后,将多物理域特征矩阵输入DBN神经网络进行网络微调,用GA遗传算法优化DBN网络的权值和阈值,提高故障诊断模型的准确性。实验结果表明,本研究所提模型的诊断精度达到98.46%,相较于仅使用振动信号或电流信号的诊断模型,分别提高了1.49%和6.79%,充分证明了基于多物理域的GA-DBN诊断模型在低压断路器故障诊断中的优异性能。 展开更多

关键词 振动信号 分合闸线圈电流 小波阈值 多物理域特征提取 深度置信网络

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基于线圈电流改进相轨迹特征的断路器故障分类方法 被引量：1

13

作者 李琼 陈亚奇 +2 位作者 范瑞祥 邹阳 龙国华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期32-40,48,共10页

为了能更有效地对断路器进行故障状态诊断,文中提出了基于分合闸线圈电流改进相轨迹特征的断路器故障分类方法。首先,采用相空间重构法对5种故障状态的分合闸线圈电流数据进行处理,利用互信息法和伪近邻算法分别确定延迟时间τ、嵌入维... 为了能更有效地对断路器进行故障状态诊断,文中提出了基于分合闸线圈电流改进相轨迹特征的断路器故障分类方法。首先,采用相空间重构法对5种故障状态的分合闸线圈电流数据进行处理,利用互信息法和伪近邻算法分别确定延迟时间τ、嵌入维数m,将电流信号重构至高维空间获得相轨迹;其次,采用相轨迹的2维整体形态特征,同时引入3维局部拐点特征构建5维故障特征集,以提高不同故障类型的相轨迹特征差异性;最后将故障特征集作为诊断依据输入构建基于支持向量机的断路器故障诊断模型。实例样本分析结果表明,文中所提方法能准确、稳定地提取故障电流信号相空间特征,实现更加高效的断路器故障诊断。 展开更多

关键词 断路器 分合闸线圈电流 相空间重构 改进相轨迹特征

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基于随机森林算法的断路器分合闸线圈故障电流曲线识别 被引量：25

14

作者 刘芹 彭在兴 +7 位作者 王颂 易林 陈曦 褚飞航 骆挺 梁梦婕 羿敏 刘定新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期93-100,共8页

高压断路器是电力系统的核心设备,其稳定可靠运行具有重要意义。高压断路器分合闸电流曲线能够很大程度上反映高压断路器分合闸机构的运行状态,因此文中研究了在几种典型故障条件下,断路器分合闸线圈电流的变化。随机森林算法由于算法... 高压断路器是电力系统的核心设备,其稳定可靠运行具有重要意义。高压断路器分合闸电流曲线能够很大程度上反映高压断路器分合闸机构的运行状态,因此文中研究了在几种典型故障条件下,断路器分合闸线圈电流的变化。随机森林算法由于算法实现过程中的两次随机过程,使得算法过拟合风险大大降低,模型泛化能力大大增强。提出了使用随机森林算法识别故障电流曲线,取得了很好的效果。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流 随机森林算法 故障诊断

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基于SVM主成分分析的高压断路器分合闸线圈故障诊断研究 被引量：22

15

作者 彭在兴 王颂 +7 位作者 易林 刘芹 陈曦 梁梦婕 褚飞航 曹辰 严海波 刘定新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期39-46,共8页

拒动是断路器最严重的故障类型之一,可能导致大面积停电事故,而近年来由于分合闸线圈故障导致拒动时有发生,诊断分合闸线圈的运行状态对于保障电网安全具有重要意义。文中以某型号SF6瓷柱式高压交流断路器中的分合闸线圈为研究对象,通... 拒动是断路器最严重的故障类型之一,可能导致大面积停电事故,而近年来由于分合闸线圈故障导致拒动时有发生,诊断分合闸线圈的运行状态对于保障电网安全具有重要意义。文中以某型号SF6瓷柱式高压交流断路器中的分合闸线圈为研究对象,通过实验模拟电源电压跌落、供电回路接触不良、铁心卡涩、铁心空行程大这几种典型的故障类型,获取正常与故障条件下的分合闸线圈电流波形。进而采用支持向量机(SVM)算法对分合闸线圈故障进行诊断,特别是采用主成分分析法提取电流波形的特征参数作为诊断依据,实现了对故障的有效识别。基于SVM主成分分析的方法可方便构建故障诊断专家系统,以保障分合闸线圈可靠运行。 展开更多

关键词 故障诊断 分合闸线圈电流 支持向量机 主成分分析法

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基于线圈电流的断路器操作机构仿真研究 被引量：10

16

作者 赵莉华 吴迅 +2 位作者 王泽龙 赵茂林 黄小龙 《电测与仪表》 北大核心 2020年第12期9-13,共5页

为研究断路器操作机构电磁系统性能与分合闸线圈电流曲线的关系,结合操作机构分合闸过程中各阶段铁芯运动状态、阻力与电磁力的变化,分析了线圈电流曲线各阶段的影响因素。针对断路器操作机构故障难模拟的问题,采用磁路法建立电磁系统... 为研究断路器操作机构电磁系统性能与分合闸线圈电流曲线的关系,结合操作机构分合闸过程中各阶段铁芯运动状态、阻力与电磁力的变化,分析了线圈电流曲线各阶段的影响因素。针对断路器操作机构故障难模拟的问题,采用磁路法建立电磁系统的等效磁路模型与电磁系统的动态数学模型,仿真研究了电磁系统参数变化与动铁芯卡涩、复位弹簧疲软故障情况对线圈电流曲线的影响。仿真结果表明,电磁系统参数变化与动铁芯卡涩、复位弹簧疲软故障将在线圈电流曲线各阶段产生相应变化,为断路器操作机构状态评估提供了重要参考。 展开更多

关键词 断路器操作机构 电磁系统 磁路法 分合闸线圈电流 状态评估

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550kV高压断路器分合闸电磁铁的仿真建模和故障诊断研究 被引量：19

17

作者 王婷 梁梦婕 张佳颖 《电网与清洁能源》 2019年第2期63-68,共6页

分合闸电磁铁是高压断路器机构的关键部位,其正常运行直接影响了断路器机构的可靠性.文中建立了550kV断路器机构的8S004024型分合闸电磁铁的仿真模型,获得正常仿真电流波形,并与正常试验波形对比,验证了仿真模型的有效性,表明仿真模型... 分合闸电磁铁是高压断路器机构的关键部位,其正常运行直接影响了断路器机构的可靠性.文中建立了550kV断路器机构的8S004024型分合闸电磁铁的仿真模型,获得正常仿真电流波形,并与正常试验波形对比,验证了仿真模型的有效性,表明仿真模型能反映电磁铁的实际运行状况.在此基础上,仿真了不同故障条件下的线圈电流波形,提取了特征参数,并分析了特征参数的变化规律.然后基于试验和仿真电流波形,采用支持向量机法进行故障诊断,实现对分合闸电磁铁的故障诊断. 展开更多

关键词 分合闸电磁铁 分合闸线圈电流 SVM 故障诊断

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基于FPGA的高压断路器分合闸参数检测系统研究 被引量：2

18

作者 朱宁宁 郑祥 王卓 《自动化与仪表》 2021年第11期45-48,共4页

该文提出了一种基于FPGA的高压断路器分合闸线圈电流及分合闸时间检测系统的设计方案。该方案以FPGA为控制核心,通过AD芯片对断路器分(合)闸线圈电流信号的进行采集,并通过FIR滤波器对采集到波形进行数据处理,实现高压断路器线圈电流-... 该文提出了一种基于FPGA的高压断路器分合闸线圈电流及分合闸时间检测系统的设计方案。该方案以FPGA为控制核心,通过AD芯片对断路器分(合)闸线圈电流信号的进行采集,并通过FIR滤波器对采集到波形进行数据处理,实现高压断路器线圈电流-时间特性检测方法。实验结果证明,该方案可实现断路器合(分)闸线圈电流和时间特性的检测,为及时发现故障提供重要依据。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流 FPGA FIR数字滤波

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基于线圈电流检测技术的高压断路器故障诊断 被引量：6

19

作者 王维喆 田晓云 孟文凯 《内蒙古电力技术》 2020年第6期69-73,共5页

应用线圈电流检测技术对内蒙古超高压供电局某500 kV变电站的500 kV断路器进行分合闸线圈电流检测,发现该断路器三相合闸电磁铁动作时间存在偏差,经检测三相合闸稳态电流值和电阻值数据基本一致,说明电磁铁启动速度异常不是线圈阻抗值... 应用线圈电流检测技术对内蒙古超高压供电局某500 kV变电站的500 kV断路器进行分合闸线圈电流检测,发现该断路器三相合闸电磁铁动作时间存在偏差,经检测三相合闸稳态电流值和电阻值数据基本一致,说明电磁铁启动速度异常不是线圈阻抗值变化引起的,而是因为断路器合闸电磁铁内部存在故障;最终确定W相合闸换向阀动作过程中铁心动作卡涩缺陷是造成该断路器三相合闸同期性超标的主要原因。实例证明应用线圈电流检测技术可以快速、准确地进行断路器故障诊断,提高断路器状态检测水平,为高压断路器的故障诊断分析奠定基础。 展开更多

关键词 高压断路器 分合闸线圈电流检测 合闸电磁铁 换向阀

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高压断路器操动机构典型故障模拟及其特征参量变化分析 被引量：18

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作者 刘建寅 刘亚南 +5 位作者 王常龄 常泽洲 都晨 蒋琛 严鹏志 孟国栋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期7-13,共7页

高压断路器是确保电力系统稳定运行的重要设备,其分合闸线圈电流和动触头行程曲线两个参量中包含着线圈回路及其状态、断路器机构动作过程等丰富信息。文中设计并获取了线圈接触不良、操作电压过低、铁心行程变化、铁心卡涩和油压变化... 高压断路器是确保电力系统稳定运行的重要设备,其分合闸线圈电流和动触头行程曲线两个参量中包含着线圈回路及其状态、断路器机构动作过程等丰富信息。文中设计并获取了线圈接触不良、操作电压过低、铁心行程变化、铁心卡涩和油压变化等断路器操动机构常见故障的机械特性波形,获得了不同类型、不同程度故障下的上述特征参量随时间的变化趋势及可靠范围,可为断路器操动机构故障精确诊断提供重要依据。 展开更多

关键词 高压断路器 操动机构故障 分合闸线圈电流 行程曲线 特征参量

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