基于相似性原则的配电网开关机械卡涩试验装置研制

时间：2020-01-05

配电网开关在配电网中担任着举足轻重的作用，主要完成配电网的控制和保护功能。当配电网开关发生故障时，会引起电网事故，严重时甚至会造成电网大面积停电，给社会带来巨大的经济损失和不利的影响。统计分析表明，80%的开关故障是由于机械特性的不良造成的，且绝大多数故障是操动机构的问题，配电网开关的检修就成了问题的关键。

传统的以设备定期检修为核心的设备维修方式易产生“劳而无功，劳而有过”的结果；而“事后检修”方式易使同类事故再次发生，这都不适合现代配电网的稳定、经济运行。目前对开关的机械特性研究大部分都是针对高压开关，研制的开关机械特性在线监测系统大多只是介绍系统构成而很少涉及具体算法实现，对配电网开关机械卡涩的研究少之又少。

配网开关机械卡涩诊断的理论依据：分、合闸线圈电流及配电网开关振动信号中包含了可作为机械故障诊断的大量信息，开关机械状态的改变会导致分、合闸线圈电流及开关振动信号发生改变，这是利用分、合闸线圈电流及开关振动信号作为机械故障诊断依据的理论基础。分析模块是配电网开关机械卡涩算法的核心部分，大量试验表明，同一类型、同一工况运行状态完好的开关设备，其状态具有相似性。据此可建立一种相对的判断标准，以已知的正常开关设备状态作为参考，考察待检状态与参考状态之间的相似程度，当相似程度在一定范围内时，可认为待检状态正常，否则认为是故障，这就是相似性原则。配电网开关在执行分、合闸操作时，声响很大、振动剧烈。分、合闸线圈电流波形和分、合闸振动波形属于非线性非平稳信号，尤其是分、合闸振动波形的非线性特性及非平稳性较强，特征频率分布较为随机，具有较大的不确定性。

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