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基于改进蜣螂优化算法深度混合核极限学习机的高压断路器故障诊断
1
作者 范兴明 许洪华 +3 位作者 张思舜 李涛 蒋延军 张鑫 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3994-4003,共10页
针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的... 针对高压断路器机械故障诊断准确率偏低的问题,该文提出一种基于改进蜣螂优化算法(IDBO)优化深度混合核极限学习机(DHKELM)的故障诊断方法。首先,采用逐次变分模态分解(SVMD)对高压断路器合闸振动信号进行分解,得到若干个含本征频率的固有模态分量(IMF);其次,提取各IMF分量的功率谱熵构建特征向量矩阵,并利用t分布-随机邻域嵌入算法(t-SNE)对特征向量进行数据降维;然后,引入融合Tent混沌映射、黄金正弦策略、自适应t分布扰动策略对传统蜣螂优化算法(DBO)进行改进,并使用IDBO对DHKELM进行参数优化,完成IDBO-DHKELM高压断路器故障诊断模型的构建;最后,通过搭建模拟故障的实物断路器实验平台进行验证,结果表明,该文提出的方法在故障诊断上的准确率达到了98.33%,相较于其他故障诊断模型在多项分类评价指标上均有显著提升,为准确、可靠地诊断高压断路器机械故障提供了新方案。 展开更多
关键词 高压断路器 改进蜣螂优化算法 深度混合核极限学习机 故障诊断 逐次变分模 态分解
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基于融合特征和残差神经网络的10 kV高压断路器机械故障声纹识别方法 被引量：4
2
作者 段梵 李先允 +2 位作者 单光瑞 陈兰杭 杨凯 《高压电器》 北大核心 2025年第3期205-213,共9页
针对传统10 kV高压断路器故障诊断方法过于依赖主观经验、准确率不高、泛化能力差的问题。提出了一种基于声学特征的10 kV高压断路器常见机械故障识别方法。首先,以(ZN63)12/630A型高压户内真空断路器为研究对象,设置常见的8种机械故障... 针对传统10 kV高压断路器故障诊断方法过于依赖主观经验、准确率不高、泛化能力差的问题。提出了一种基于声学特征的10 kV高压断路器常见机械故障识别方法。首先,以(ZN63)12/630A型高压户内真空断路器为研究对象,设置常见的8种机械故障,采集其分合闸时的声音作为检测信号;其次,将采集的故障声纹信号进行预处理,提取故障声纹信号的梅尔倒频谱系数(MFCC)特征、色度特征(chroma features)以及一维平均能量和频谱质心,并利用Fisher比舍弃贡献率低的分量,构成融合特征;最后以提取的融合特征作为诊断依据,构建基于残差神经网络的10 kV断路器机械故障诊断模型。结果表明文中方法对10 kV高压断路器常见的8种机械故障诊断识别准确率为99.99%。可作为当前检测手段的有效补充,提高高压断路器综合检测和潜伏性缺陷识别能力。 展开更多
关键词 10 kV高压断路器 声纹识别 融合特征 残差神经网络 故障诊断
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高压断路器电弧黑盒模型研究综述
3
作者 阎对丰 朱德军 +3 位作者 王纪儒 安珉昊 修士新 贾申利 《高压电器》 北大核心 2025年第8期1-13,共13页
近年来,随着电力系统对高压断路器性能要求的不断提高,基于电弧黑盒模型的开断性能评估方法逐渐成为研究的重点方向。电弧黑盒模型的研究对深入了解电弧现象及其产生机理、优化高压断路器的结构设计、缩短其设计周期、降低高压断路器型... 近年来,随着电力系统对高压断路器性能要求的不断提高,基于电弧黑盒模型的开断性能评估方法逐渐成为研究的重点方向。电弧黑盒模型的研究对深入了解电弧现象及其产生机理、优化高压断路器的结构设计、缩短其设计周期、降低高压断路器型式试验的成本、避免试验的盲目性都具有重要意义。文中首先回顾了电弧黑盒模型的发展历程,探讨了电弧黑盒模型在不同场景下的适用条件;其次,针对电弧黑盒模型参数计算问题,总结了基于启发式算法的参数辨识方法,分析了各种算法的优缺点;最后,探讨了电弧黑盒模型在高压断路器开断性能评估方向的实际应用情况,包括分析断口电容、短路电流直流分量、短路电流频率以及灭弧介质等因素对开断性能的影响,展示了电弧黑盒模型在工程实践中的价值。最后,指出电弧黑盒模型目前所面临挑战,对未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 高压断路器 黑盒电弧模型 参数辨识 开断性能 弧后电流
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基于改进迁移学习的高压断路器新增类别故障识别方法
4
作者 王兴华 杨皓文 +1 位作者 麻玉林 赵俊生 《高压电器》 北大核心 2025年第10期106-116,共11页
针对实际高压断路器故障发生的时空不确定性和暂态过程的随机性引发新增类别的未知故障类型,且其样本分布呈现长尾特性,导致现有故障识别模型出现误判的问题,提出了一种基于改进迁移学习的高压断路器新增类别故障精准识别方法。首先,提... 针对实际高压断路器故障发生的时空不确定性和暂态过程的随机性引发新增类别的未知故障类型,且其样本分布呈现长尾特性,导致现有故障识别模型出现误判的问题,提出了一种基于改进迁移学习的高压断路器新增类别故障精准识别方法。首先,提取实际在运高压断路器振动信号的多维特征参数,构建具有强特征提取能力的故障识别模型。其次,通过计算Mahalanobis距离和置信度辨识新增类别的未知故障。最后,采用伪标签和迁移学习将长尾分布的未知故障类别纳入模型训练,更新后的模型能够准确预测运行数据的故障类型。结果表明,改进后的诊断模型平均准确率达到97.83%,相比于现有特征迁移方法的准确率平均提升了40.22%。 展开更多
关键词 高压断路器 故障识别 迁移学习 MAHALANOBIS距离 新增类别故障 长尾数据
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基于冲击载荷下SF_(6)高压断路器关键零部件动力学分析 被引量：1
5
作者 杨光 孙龙勇 +8 位作者 李森然 姚灿江 刘英英 朱晔 马幕周 陈亚亚 张帆 秦王杨 刘文欢 《高压电器》 北大核心 2025年第6期77-84,共8页
在高压断路器的运行过程中,受到强冲击载荷的影响,传动机构中的连板等零件会出现形变和断裂的失效现象。为了解决这一问题,针对高压断路器在分合闸过程中受冲击力影响的情况,建立了高压断路器的冲击动力学模型,以分析其在冲击载荷下的... 在高压断路器的运行过程中,受到强冲击载荷的影响,传动机构中的连板等零件会出现形变和断裂的失效现象。为了解决这一问题,针对高压断路器在分合闸过程中受冲击力影响的情况,建立了高压断路器的冲击动力学模型,以分析其在冲击载荷下的动态响应,并计算关键零件的疲劳寿命。首先,通过气流场仿真计算分析压气室压力在分闸过程中的变化情况;然后,通过建立运动学模型对高压断路器动态特性进行计算;并根据压气室的负载反力和高压断路器的负载力建立高压断路器的动力学模型,对关键零部件在冲击作用下的受力情况进行数值模拟计算;基于冲击动力学计算结果,建立高压断路器疲劳寿命分析模型针对易损关键零件进行疲劳寿命分析,疲劳寿命计算结果与试验结果对比误差在10.9%,满足实际工程要求;最后,基于冲击动力学计算结果对关键零部件进行结构参数敏感度分析。研究结果显示,优化后的零件最大应力降低了21.5%,有效避免了零件因应力过大而导致的形变和断裂等问题。文中提出的冲击动力学计算模型以及疲劳寿命计算模型对于高压断路器的设计优化具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 高压断路器 运动学 冲击动力学 结构优化 疲劳分析
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高压断路器储能碟簧断裂的扩展有限元仿真研究
6
作者 赵永峰 马云瑞 +1 位作者 夏大伟 陈江义 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期266-270,共5页
储能碟簧作为高压断路器操作机构的核心部件,发生断裂易引起液压操作机构的打压故障,对其断裂失效的研究有助于提升高压断路器操作机构的运行稳定性。首先通过有限元数值模拟分析了单片碟簧应力状态,结果表明在正常工况下无初始缺陷的... 储能碟簧作为高压断路器操作机构的核心部件,发生断裂易引起液压操作机构的打压故障,对其断裂失效的研究有助于提升高压断路器操作机构的运行稳定性。首先通过有限元数值模拟分析了单片碟簧应力状态,结果表明在正常工况下无初始缺陷的碟簧承受的最大应力小于材料的屈服极限,碟簧不会发生断裂失效。然后采用断裂力学的方法分析了碟簧断裂的失效机理,并通过扩展有限元法对碟簧裂纹的扩展进行模拟,算例结果显示初始裂纹从1mm起满足裂纹扩展条件,并且初始裂纹越长扩展速度越快。最终因裂纹快速扩展而发生过载断裂。 展开更多
关键词 高压断路器 碟形弹簧 裂纹扩展 失效分析 扩展有限元法
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基于VMD-BiLSTM的高压断路器故障多信号联合辨识与智能诊断
7
作者 张晋波 张昭维 +4 位作者 武建文 邵阳 梁传涛 沈晓松 胡大政 《高压电器》 北大核心 2025年第7期34-43,共10页
高压断路器是在动作过程中产生众多信号,对于诊断其运行状态发挥不可忽视的作用。传统的高压断路器故障诊断思路大多从单一的传感器采集信号出发进行分析,并且应用典型分类算法进行故障信号辨识,但单一类型传感器鲁棒性不强,容易产生传... 高压断路器是在动作过程中产生众多信号,对于诊断其运行状态发挥不可忽视的作用。传统的高压断路器故障诊断思路大多从单一的传感器采集信号出发进行分析,并且应用典型分类算法进行故障信号辨识,但单一类型传感器鲁棒性不强,容易产生传感器本身弊端造成的信号采集完整性问题,并且后续使用的分类算法也未对针对时序信号特点进行选择优化。为解决上述问题,文中提出一种基于VMD-BiLSTM的多信号联合高压断路器故障智能诊断方法,使用不同安装位置的声音、振动传感器进行信号采集,并改进了传统一维VMD算法,使得同种工况的信号处理时间大幅减少。最后对分解矩阵进行瞬时频率与频谱熵两种时频域特征进行提取,使用3种针对工业小样本数据的时间序列分类算法以及1种传统无序图像算法对典型工况特征数据集进行故障分类诊断。实验结果表明,文中所述的故障信号识别模型在主要7种工况下的诊断精度可达92.4%,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 高压断路器 多信号 多维VMD 故障诊断
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一起高压断路器触头超程异常的分析与处理
8
作者 杨政 覃言 +4 位作者 陈光 罗赞琛 曾星宏 宋云祥 李刚 《高压电器》 北大核心 2025年第9期209-214,共6页
文中介绍了一起252 kV SF6断路器触头超程异常的分析与处理。在机构更换过程中,通过慢分慢合试验测量灭弧室触头行程时,发现了超程偏大的故障。对机构、连杆装配及灭弧室等可能故障的环节展开分析,确认了灭弧室存在故障。通过对故障灭... 文中介绍了一起252 kV SF6断路器触头超程异常的分析与处理。在机构更换过程中,通过慢分慢合试验测量灭弧室触头行程时,发现了超程偏大的故障。对机构、连杆装配及灭弧室等可能故障的环节展开分析,确认了灭弧室存在故障。通过对故障灭弧室解体分析,发现灭弧室动弧触指断裂是造成超程增大的直接原因,并通过电镜扫描和化学成分分析了动弧触指断裂的原因。该次故障的分析与处理,对SF6断路器行程异常相关的故障排查和处理具有借鉴意义。 展开更多
关键词 触头超程 行程测量 高压断路器 故障分析
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Shi-tomasi角点检测算法在高压断路器机械特性测试中的应用
9
作者 李松磊 张宝强 +3 位作者 苏戈 陈怀亮 骆常璐 秦政敏 《高压电器》 北大核心 2025年第8期67-73,共7页
操作机构的机械特性测试可以有效诊断高压断路器的机械故障,常用的机械特性测试方法有安装直线位移传感器和角度传感器两种。这两种传感器都需要固定安装在操作机构上,不同断路器可能需要不同的工装和传感器,通用性差,并且固定安装可能... 操作机构的机械特性测试可以有效诊断高压断路器的机械故障,常用的机械特性测试方法有安装直线位移传感器和角度传感器两种。这两种传感器都需要固定安装在操作机构上,不同断路器可能需要不同的工装和传感器,通用性差,并且固定安装可能会增加机械故障发生的概率。目前,利用非接触式的图像识别方法,测试高压断路器的机械行程受到研究人员的广泛关注。文中介绍了一种非接触式测量方法,在高压断路器操作机构活动拉杆位置贴具有反光功能的对角扇形标识物,利用高速相机拍摄高压断路器动作过程中标识物,采用Shi-tomasi角点检测方法,识别每张图像中扇形标识物中心点坐标,对物理距离和像素距离进行标定,从而获得触头运动坐标点集,绘制触头运动曲线。结果证明,与圆形标识物图像识别方法相比,本研究方法简单高效,结果可靠。与传统传感器相比,该方法得到的机械行程曲线更加光滑,并且真实反应了操作机构的机械特性。具有推广应用于断路器在线监测和停电检修中机械特性测试的良好前景。 展开更多
关键词 高压断路器 机械特性 Shi-tomasi角点检测 图像识别
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高压断路器触头烧蚀及电寿命评估研究综述 被引量：8
10
作者 赵书涛 黄伟杰 +2 位作者 刘会兰 杨嘉睿 刘云鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期489-502,共14页
随着高压断路器接近设计寿命年限其触头烧蚀情况越来越严重,评估高压断路器电寿命可提高利用效率同时保证其运行可靠性。根据近些年有关开关电器电寿命相关文献,首先从触头烧蚀数学模型出发剖析了断路器电寿命终结物理过程;然后对比了... 随着高压断路器接近设计寿命年限其触头烧蚀情况越来越严重,评估高压断路器电寿命可提高利用效率同时保证其运行可靠性。根据近些年有关开关电器电寿命相关文献,首先从触头烧蚀数学模型出发剖析了断路器电寿命终结物理过程;然后对比了目前常用的断路器电寿命评估方法优缺点,指出数据模型是驱动设备寿命准确评估的关键,并借鉴其他类型开关电器电寿命相关研究为高压断路器靠性评估开拓了思路。最后指出高压断路器电寿命预测所面临挑战以及研究方向。 展开更多
关键词 高压断路器 状态评估 电寿命 触头烧蚀 开关电器
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基于SMA-VMD和能量熵的高压断路器故障诊断 被引量：6
11
作者 范兴明 许洪华 +1 位作者 李涛 张鑫 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期5248-5258,共11页
针对高压断路器机械故障特征难以从分合闸振动信号中有效提取的问题,提出了一种基于优化变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)参数和提取能量熵(energy entropy,EE)作为故障特征值的方法。首先,利用黏菌优化算法(sticky m... 针对高压断路器机械故障特征难以从分合闸振动信号中有效提取的问题,提出了一种基于优化变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)参数和提取能量熵(energy entropy,EE)作为故障特征值的方法。首先,利用黏菌优化算法(sticky mushroom optimization algorithm,SMA)以最小包络熵为适应度函数对VMD算法的参数组合[K,α]进行全局寻优。其次,根据寻优结果设定VMD算法参数对信号进行分解,得到K个固有模态分量(intrinsic modal components,IMF)。然后,计算各模态分量的能量熵,借助相关系数筛选与原始信号较相关的模态分量,构建特征向量并随机划分训练集、测试集。最后,将训练集输入支持向量机(support vector machine,SVM)中训练分类模型,利用已训练的模型对测试集样本进行分类。在1台12 kV高压断路器上进行实验验证,分类结果表明,该文提出的SMA-VMD-EE模型状态识别准确率为95%,相较于VMD-EE、PSO-VMD-EE、SMA-VMD-SE模型的准确率均有所提高,验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 高压断路器 变分模态分解 黏菌优化算法 能量熵 故障诊断
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高压断路器操动机构驱动电机及其控制技术研究 被引量：2
12
作者 王奕飞 林莘 +1 位作者 徐建源 厉伟 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期95-104,共10页
高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构。基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行... 高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构。基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行联机试验完成动作要求检验。在此基础上,设计分段转矩控制策略,结合驱动电机输出转矩需求将操动机构的运动过程分为4个阶段,从降低触头碰撞、避免预击穿现象发生、提高断路器工作可靠性角度对各阶段电机输出转矩进行动态调节。结果表明:所研制的驱动电机配合分段转矩控制策略,在保证灭弧室对操动机构动作时间、动作速度要求的前提下,实现了操动机构的运动过程优化和工作可靠性提高,促进了断路器智能化操作进程。 展开更多
关键词 高压断路器 操动机构 驱动电机 分段转矩控制 智能化操作 试验验证
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考虑小波包-灰度共生矩阵的高压断路器弹簧疲劳故障程度诊断研究 被引量：3
13
作者 张艳飞 邵阳 +2 位作者 公维炜 张昭维 武建文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期274-281,共8页
弹簧操动机构作为高压断路器(High voltage circuit breakers,HVCBs)分合闸操作的储能单元,其可靠性对电力系统的安全运行具有重要意义。本文以六氟化硫高压断路器的弹簧操动机构为研究对象,分析分合闸弹簧的动作机理,对弹簧进行不同程... 弹簧操动机构作为高压断路器(High voltage circuit breakers,HVCBs)分合闸操作的储能单元,其可靠性对电力系统的安全运行具有重要意义。本文以六氟化硫高压断路器的弹簧操动机构为研究对象,分析分合闸弹簧的动作机理,对弹簧进行不同程度的故障设置。介绍了振动、声音传感器设备及采集参数,针对小波包时频分析法的缺点,提出一种基于小波包-灰度共生矩阵(Gray level co-occurrence matrix,GLCM)的特征提取方法。从诊断速度和诊断准确度两方面对比了支持向量机(Support vector machine,SVM)、决策树(Decision tree,DT)、朴素贝叶斯、K近邻(K nearest neighbors,KNN)4种诊断模型。实验结果表明,在模拟实际应用场景中,选用K近邻算法对分合闸弹簧故障进行深度诊断能够准确判断故障类型及故障程度,对高压断路器安全可靠运行具有实际应用价值。 展开更多
关键词 高压断路器 弹簧故障 声振信号 灰度共生矩阵 K近邻算法
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基于电振联合特征的高压断路器多故障诊断 被引量：5
14
作者 万书亭 郭胡森 +1 位作者 豆龙江 丁佳毅 《电子测量技术》 北大核心 2024年第20期140-149,共10页
针对利用单一信号诊断高压断路器多种故障的局限性,本文提出了一种电振联合特征的高压断路器多故障诊断方法。首先,对高压断路器合闸操作过程中的线圈电流信号用峰值谷值算法提取电流波形关键时间节点及对应幅值构建电气特征;对振动信... 针对利用单一信号诊断高压断路器多种故障的局限性,本文提出了一种电振联合特征的高压断路器多故障诊断方法。首先,对高压断路器合闸操作过程中的线圈电流信号用峰值谷值算法提取电流波形关键时间节点及对应幅值构建电气特征;对振动信号进行VMD分解,计算不同模态分量下的多尺度散布熵值构建机械特征;然后,将电气与机械特征向量进行主成分分析与降维,根据得到的方差贡献率生成电振联合特征,有效解决了特征向量冗余问题;最后将不同故障下的电振联合特征输入到模糊C均值聚类中,精准分类出高压断路器故障类型。实验结果表明,所提方法比单一信号故障诊断准确率更高,分类效果更显著,并在不同诊断模型中进行验证,识别准确率达98.6%,可以有效实现高压断路器多故障诊断。 展开更多
关键词 高压断路器 电流信号 振动信号 联合特征
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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 被引量：1
15
作者 赵莉华 冀一玮 +4 位作者 吴月峥 吴迅 宁文军 黄小龙 任俊文 《电测与仪表》 北大核心 2024年第9期48-55,84,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 高压断路器 弹簧操作机构 分合闸电机电流特性 故障诊断 BP神经网络
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基于SO-PAA-GAF和AdaBoost集成学习的高压断路器故障诊断 被引量：24
16
作者 司江宽 吐松江·卡日 +2 位作者 范想 高文胜 朱炜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期152-160,共9页
针对在小样本和复杂工况下高压断路器故障诊断识别精度不高的问题,提出一种基于振动信号处理和Ada Boost集成学习的高压断路器故障诊断方法。首先,搭建高压断路器实验平台并采集8种工况下的分闸振动信号。其次,对振动信号进行绝对值处理... 针对在小样本和复杂工况下高压断路器故障诊断识别精度不高的问题,提出一种基于振动信号处理和Ada Boost集成学习的高压断路器故障诊断方法。首先,搭建高压断路器实验平台并采集8种工况下的分闸振动信号。其次,对振动信号进行绝对值处理后,使用分段聚合近似(piecewise aggregate approximation,PAA)进行分段平均,将输出的新序列采用格拉姆角场(Gramian angular field,GAF)转换成图片,并使用Relief F方法对提取的高维图片特征进行重要度排序。最后,将保留的重要特征输入到Ada Boost集成学习模型进行故障诊断,并用蛇优化算法确定最优PAA分段步长和输入分类器特征数量,以进一步提高故障诊断精度。通过分析多种信号处理方式及分类模型可知,图片信号和Ada Boost集成学习模型能够有效处理振动信号并准确判断故障类型,为准确、可靠地诊断高压断路器故障提供了新途径。 展开更多
关键词 高压断路器 振动信号处理 分段聚合近似 格拉姆角场 故障诊断
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高压断路器弹簧操动机构分闸电磁铁行程非接触式精确测量 被引量：5
17
作者 刘幸 刘青 +4 位作者 杨鼎革 刘鹏伟 杜光辉 吴勇 杨佳仪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期122-127,共6页
高压断路器电磁铁行程缺陷是造成断路器不能分闸的主要原因之一,断路器在带电运行时无法通过塞尺直测获取电磁铁行程大小。针对此问题,提出了一种断路器电磁铁行程的非接触式测量方法,通过测量系统获取电磁铁图片,利用K-Means算法结合C... 高压断路器电磁铁行程缺陷是造成断路器不能分闸的主要原因之一,断路器在带电运行时无法通过塞尺直测获取电磁铁行程大小。针对此问题,提出了一种断路器电磁铁行程的非接触式测量方法,通过测量系统获取电磁铁图片,利用K-Means算法结合CLSD直线检测算法计算出电磁铁配合间隙的像素尺寸。断路器带电运行时断路器机构箱内部无法利用参照标定的方式进行电磁铁行程计算,结合激光传感器精准定位的原理,在实验室条件下利用游标卡尺进行标定得到固定距离下的像素当量,从而计算出电磁铁实际行程。将现场实验测量结果与塞尺直测结果进行对比,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高压断路器 电磁铁行程 K-MEANS聚类 CLSD算法
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高压断路器机械故障在线监测实验平台研究 被引量：3
18
作者 张艳飞 邵阳 +2 位作者 吕磊 张昭维 武建文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期1056-1062,共7页
从数据采集与传输可靠性、抗扰能力、电磁兼容性、界面友好性角度出发,搭建了高压断路器声-振-行多信号联合监测实验平台,该平台包含声音、振动、行程传感器设计及选型、采集系统控制箱设计、上位机设计三部分。然后以SF_(6)高压断路器... 从数据采集与传输可靠性、抗扰能力、电磁兼容性、界面友好性角度出发,搭建了高压断路器声-振-行多信号联合监测实验平台,该平台包含声音、振动、行程传感器设计及选型、采集系统控制箱设计、上位机设计三部分。然后以SF_(6)高压断路器的分闸弹簧故障为例,对故障进行模拟设置,通过搭建的实验平台,对故障信号的采集、传输、存储、呈现及波形对比分析,实现了高压断路器声-振-行多信号联合监测实验平台的应用,为后续高压断路器机械故障特征提取及故障诊断提供可靠的数据基础。 展开更多
关键词 高压断路器 故障监测 实验平台 信号采集
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一种基于电机电流的高压断路器与负荷开关弹簧操作机构故障诊断算法 被引量：2
19
作者 王佳灿 何志鹏 +2 位作者 冀一玮 赵莉华 吴月峥 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期39-45,共7页
为实现高压断路器与负荷开关的故障诊断,提高设备安全可靠性,有必要深入研究电机电流特性与高压断路器、负荷开关的弹簧操作机构状态之间的关系。由于传统BP神经网络存在易陷入局部最小点及网络收敛速度慢等缺陷,采用遗传算法对于BP神... 为实现高压断路器与负荷开关的故障诊断,提高设备安全可靠性,有必要深入研究电机电流特性与高压断路器、负荷开关的弹簧操作机构状态之间的关系。由于传统BP神经网络存在易陷入局部最小点及网络收敛速度慢等缺陷,采用遗传算法对于BP神经网络进行优化可以提高判断准确率及诊断效率。诊断结果表明,GA-BP算法可以根据断路器、负荷开关电机电流数据快速准确判断设备所处的运行状态,且精确度高,对于工程实际具有广泛应用前景。 展开更多
关键词 负荷开关 高压断路器 电机电流 遗传算法 BP神经网络 故障诊断
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基于运动轨迹检测与支持向量机的高压断路器机械缺陷诊断方法 被引量：1
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作者 牛博 王雪莉 +5 位作者 吴兵 杨鼎革 郭艺博 雷晟 祝倩茜 张国钢 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期29-36,共8页
高压断路器是电网中的关键设备,机械缺陷是其主要故障类型,尽早发现潜在缺陷并及时进行维修意义重大。文中基于计算机视觉技术,提出一种采用角点跟踪法从动态图像中提取运动轨迹、支持向量机进行缺陷识别的高压断路器机械缺陷检测方法... 高压断路器是电网中的关键设备,机械缺陷是其主要故障类型,尽早发现潜在缺陷并及时进行维修意义重大。文中基于计算机视觉技术,提出一种采用角点跟踪法从动态图像中提取运动轨迹、支持向量机进行缺陷识别的高压断路器机械缺陷检测方法。首先,利用高速摄像机获取断路器操动机构的动作过程视频,通过角点跟踪算法获取拐臂角位移曲线;接着,通过主成分分析将高维特征向量降低为新空间中的低维特征向量;最后,利用支持向量机进行缺陷分类。实验测试结果表明,28组训练集、8组测试集的准确率分别为92.86%、87.5%,达到了良好的诊断效果。该方法作为一种非接触式测量方法,无需安装传感器,测量速度快,准确率高,对于现场检修具有重要意义。 展开更多
关键词 高压断路器 机械缺陷 角点跟踪法 主成分分析 支持向量机
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