电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断方法论文_郭晓,李文广,付思洋

电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断方法论文_郭晓,李文广,付思洋

(南京邮电大学 210023)

摘要:随着电力系统不断优化升级,智能化已经成为主要的发展趋势,并且取得了一定的成效。作为重要的高压电器设备,断路器在实际的电路运行中发挥着重要的作用。传统的电力系统模式下,预防性检修是主要工作之一,而在智能电网发展水平不断提升的今天,新型的检修模式产生,断路器技术应运而生,并且能够行之有效的进行状态检修工作,其智能化程度升级明显。

关键词:电机电流分析;万能式断路器;机械故障;方法;

作为重要的电力系统设备,万能式断路器重要性特征明显,并且应用水平逐渐趋于广泛与优化。通过数据调查我们可以发现,断路器在实际运行状态容易发生机械故障问题。因此,在目前的研究过程中,机械故障检测与诊断是主要的研究课程,因此,只有不断提神与优化操作性能,才能更好地提升电力系统运行效率,形成良好的发展循环。本文主要对万能式断路器运行情况和故障原因进行整合与分析,以期更加合理的提出建议与意见。

1.万能式断路器机械故障常见类型

1.1万能式断路器跳闸,重新合闸失败

当发生跳闸情况时,需要进行分析与判断,确定其问题为事故原因还是非事故原因,并以此为基础进行下一步的故障确定和问题筛查。因为实际断路器故障涉及因素较多,需要进行合理的判断,以确定故障原因。

1.2失压脱扣器故障

通过筛查断路器故障,当排除短路与过载问题之后,我们可以进行失压脱扣器故障分析。当失压脱扣器发生故障时,整块电源将会被烧毁,然而工作状态却会保持,故障因此产生。

1.3智能控制器故障

就实际运行过程中智能控制器故障而言,主要分为无法合闸、保护性能缺失和可手动进行合闸等情况。究其原因,大多为电压过高引起的设备损坏。在实际运行过程中,因为用电量会在白天、夜晚存在一定的差异,使得高压问题产生,智能控制器同样会发生故障。

2.电流信号预处理

2.1储能电流分析

分合闸是主要的能量来源,通过传动齿轮来进行有效地做工,并且产生动能。就工程实际运行而言,主要采用转矩方程分析模式,即通过合理的改变参数来有效的进行负载特征改变工作,并最终通过电流信号进行综合反映与分析。例如,DW151600主要采用万能式断路器作为硬件基础,其中AC380是其额定电压,在实际运行过程中,需要达到每分钟750转。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

为优化与提升具体的动作指令,需要将PCL720+作为工控机的核心,并依靠其来有效的进行动作指令发送与传输,其中,负责数据采集工作的是PLC-818HD,只有将采样频率进行合理的控制,保持在20 kHz,整体的电流分析工作才能有效地运行。就实际编程工作而言,需要使用MATLAB和LabVIEW进行混合编程,并行之有效的进行数据整合与分析工作。同时,为有效降低脉冲噪声,需要结合实际用电环境,通过霍尔电流传感器来提升和优化电机储能效率,以期形成良好的噪声干扰网,完善阂值函数的软阂值处理效能。通过有效地进行对比工作,我们可以直观的发现只有将EEMD阂值去噪与中值滤波相结合,才能更好地提升降噪效果,形成良好的发展模式。

除此之外,当断路器处于平稳运行状态时,其电机电流信号趋于稳定,瞬间启动情况下,整体的电流将会达到5.654安培,所用时间大约0.2秒。在此过程之后,断路器会进行时长约1.3 秒的回环,只有确定储能弹簧恢复到最初状态时,整体的运行过程将会结束,电机电源会呈现闭合状态。其中,断路器总体持续时间基本保持不变,当出现时间异常状态时,断路器同样会出现异常,其中主要表现为幅值上升和幅值下降两部分内容。在此过程中,整体的电流信号将会有所上升,而具体的持续时间同样会呈现一定程度的上升。

2.2电流信号包络线的提取

当整体的电流信号处于稳定运行状态时,其中的储能弹簧会随着负载的变大而拉伸,相应的峰值产生,并且处于连续变化模式。为切实提升电流信号,需要进行有序的特征筛选工作,保证包络线能够被科学、合理的进行提取。在当前的包络线提取模式中,主要方法包括复调制法、有检波滤波法、和希尔伯特变换法等。因为在应用过程中,包络提取算法不能单独运行,多与滤波器相结合,共同进行配合使用工作。

2.3包络分析中噪声的剔除

白噪声是电流信号获取与传输过程中主要的干扰源,其中Hilbert幅值能够有效地进行信号提取工作。在其运行过程中,因为噪声能量主要呈现分散性特征,具体的含噪信号会根据实际运行情况进行有效地变更,取缔分解系数过分集中问题。噪声分离主要通过阂值量化处理来提升重构信号质量,并以此来有效的进行优化信号传输工作。具体降噪步骤主要为以下内容:①进行分解层数和小波基筛选工作,并就具体的电流信号进行有效地进行分解。②针对变化函数进行阂值量化处理,并以此来进行小波系数的整合与收集工作。③变换小波系数反变换,真正实现重构与去噪。

3.结束语

随着断路器科技水平不断提升,其应用程度与应用范围逐渐拓展与升级,已经成为低压配电系统重要组成设备。其中,操作机构是整个断路器的基础与核心,并成为断路器可靠性与安全性的主导因素。然而,当操作机构出现问题时,断路器会呈现严重的性能不足问题,从而产生严重的故障问题。为此,需要全面提升万能式断路器的实际检测性能,以期形成良好的运行模式。

参考文献:

[1]孙曙光,于晗,杜太行.基于多特征融合与改进QPSO-RVM的万能式断路器故障振声诊断方法[J].电工技术学报,2017,32(19):107-117.

[2]孙曙光,赵黎媛,杜太行.基于电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断[J].仪器仪表学报,2017,38(4):952-960.

论文作者:郭晓,李文广,付思洋

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/8

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断方法论文_郭晓,李文广,付思洋
下载Doc文档

猜你喜欢