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题名基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估方法研究
被引量：6
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作者
雷志鹏
李蔚
何庆辉
门汝佳
王业
刘洋
吝伶艳
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机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室
晋能控股山西科学技术研究院有限公司(晋城)技术中心
国网河北省电力有限公司行唐县供电分公司
国网北京市电力公司大兴供电公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第1期46-55,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51977137)
山西省重点研发计划项目(202102040201001)
山西省“1331”工程项目(晋教科[2017]10号)。
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文摘
矿用高压电缆在实际使用中易受电、热、机械应力等多种因素的复合作用,加速绝缘老化,易导致电缆漏电、短路或放电等故障。目前,介电响应法被引入矿用电缆绝缘性能及老化状态的分析、评估和诊断中。针对基于介电响应法的电缆绝缘性能及老化状态评估问题,以常用的三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘矿用移动软电缆为研究对象,总结了介电响应法中回复电压法、极化/去极化电流法和频域介电谱法的基本原理和典型特征量,对比了3种方法的优缺点。介绍了扩展Debye模型提取的老化因子、修正介电驰豫模型提取的弛豫特征量、介质损耗积分谱等基于介电响应模型的电缆绝缘性能评估特征量。从基于回复电压法和极化/去极化电流法的矿用电缆电痕腐蚀程度判别,以及基于极化/去极化电流法和等温松弛电流、基于介电驰豫模型、基于介质损耗积分值的EPDM绝缘多应力老化状态评估等方面,综述了介电响应法在矿用电缆绝缘性能评估中的应用研究。针对基于介电响应法的矿用电缆绝缘性能评估存在的在线监测技术无法适应煤矿工况、评估用数据不足、绝缘劣化程度与特征量关系未知等问题,提出应重点研究电缆绝缘状态感知、绝缘劣化程度与特征量关系构建这2项关键技术。
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关键词
矿用电缆
绝缘性能评估
介电响应法
回复电压法
极化/去极化电流法
频域介电谱法
多应力老化
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Keywords
mine cable
insulation performance evaluation
dielectric response method
recovery voltage method
polarization/depolarization current method
frequency domain dielectric spectroscopy
multi stress aging
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分类号
TD611
[矿业工程—矿山机电]
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题名矿用千米定向钻机动作识别方法
被引量：1
- 2
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作者
向学艺
雷志鹏
栗林波
任瑞斌
李杰
王飞宇
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机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室
晋能控股山西科学技术研究院有限公司(晋城)技术中心
山西金鼎高宝钻探有限责任公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第9期140-147,156,共9页
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基金
山西省重点研发计划项目(202003D111008)
山西省“1331”工程项目(晋教科[2017]1 0号)。
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文摘
目前矿用千米定向钻机的行走、钻进等各项操作均由司钻工人手动操作实现,智能化水平低,且缺少对千米定向钻机动作类型与液压泵站振动状态二者关联性的研究,远程识别千米定向钻机动作类型困难。针对上述问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)和模糊C均值(FCM)聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法。首先利用EWT方法分析千米定向钻机执行5种不同动作(千米定向钻机启动和动力头不带钻杆旋转、带钻杆旋转、带钻杆向前慢速钻进和带钻杆向前快速钻进)时液压泵站3个关键部位(电动机、液压泵和联轴器)的频率特征信息,分别选取每处振动特征最明显方向上的振动信号构成动作识别原信号组。然后结合EWT分解和相关系数选取规则提取动作识别原信号组中包含钻机动作信息的特征量,并确认不同特征量的权重,构建标准识别特征量。最后利用FCM聚类算法得到待识别动作特征量与5种动作识别标准特征量之间的隶属度,实现对千米定向钻机动作类型的智能识别。以ZYL-17000D型矿用千米定向钻机为研究对象,对基于EWT和FCM聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法的可靠性进行实验验证,实验采集了电动机、液压泵、联轴器的轴向、水平径向、垂直径向等方向在5种动作下的振动数据,结果表明:钻机执行不同动作时,其电动机、液压泵和联轴器振动信号的经验小波函数表现出了不同的特征,其中液压泵轴向振动信号特征量的聚类性能最好,根据提取的特征量在不同动作下的差异性可实现对动作类型的识别。基于测试数据的动作识别结果表明,该方法能够有效识别千米定向钻机的动作类型,且在隶属度大于0.9的条件下,识别准确率达96.8%。
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关键词
矿用千米定向钻机
动作识别
带钻杆旋转
带钻杆钻进
振动信号
标准识别特征量
经验小波变换
模糊C均值聚类算法
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Keywords
mine kilometer directional drilling rig
action recognition
rotation with drill pipe
drilling with drill pipe
vibration signal
standard recognition eigenvector
empirical wavelet transform
fuzzy C-means clustering algorithm
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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