真空断路器灭弧室真空度测量方法研究

摘要

真空断路器利用高真空作为绝缘介质进行灭弧，具有很强的绝缘特性，在电网中得到广泛应用。真空断路器灭弧室真空度一旦超过允许的最低真空水平，将导致真空断路器不能正常开断负载，甚至出现爆炸等事故，危害电力系统运行。本文从提高灭弧室真空度计算方法的角度出发，对灭弧室的真空度测量进行算法上的优化，最终找到一种更加精确的灭弧室真空度测量方法，并提出真空断路器真空度状态检修管理的概念。
　　首先，分析了灭弧室真空度的主要测量方法以及影响真空度变化的主要因素，对比了几种在线和离线测量方法各自的优缺点，为选取可靠的测量方法及进一步提高真空度测量精确度做好准备。
　　其次，经过分析比较后选取了脉冲磁控放电法和冷阴极规管法两种原理相似的测量方法，进行真空度、灭弧电流数据的采集，然后利用人工神经网络的BP算法对两路数据进行融合计算，应用训练出来的神经网络进行检验，检验结果与目标结果匹配良好。
　　再次，应用神经网络算法，针对真空度计算方法建立了BP网络的优化算法模型，提高测量精确度，最终目标是得到准确性优异的真空度算法参数。
　　最后，通过以上的研究，提出了一种基于保护装置的真空度状态检修管理系统，利用其实现新的真空度计算方法，基于保护装置进行实现监测断路器触头两侧电流，并利用真空度放电电流计算公式，在每次分断后或固定时间段计算真空灭弧室真空度，实现了新的保护功能和真空度状态评估。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 真空度与灭弧性能

1．2．1 灭弧室真空度劣化原因

1．2．2 灭弧室真空寿命

1．2．3 事故案例

1．2．4 事故影响

1．3 现存测量方式问题

1．4 课题研究内容

第2章 真空灭弧室真空度测量方法研究

2．1 真空灭弧室结构

2．2 灭弧室真空度测量原理

2．2．1 脉冲磁控放电法

2．2．2 冷阴极规管法

2．3 放电电流与真空度的关系

2．3．1 萨哈方程

2．3．2 求解模型的建立

2．4 本章小结

第3章 两种真空度测量方法的综合分析

3．1 引言

3．2 真空度测量方法比对分析

3．2．1 测量原理

3．2．2 测量条件

3．2．3 测量区间和精度

3．3 校准曲线及其改进

3．3．1 真空度自校准曲线的原理

3．3．2 真空度自校准曲线的设计

3．4 真空度自校准曲线的处理方法

3．4．1 Matlab简介

3．4．2 增量法

3．4．3 曲线拟合法

3．4．5 误差分析

3．5 本章小结

第4章 基于BP神经网络的真空度数据融合

4．1 引言

4．2 BP算法的真空度测量数据融合

4．2．1 BP神经网络算法

4．2．2 两种测量方法以及BP融合算法的选取

4．2．3 数据融合的实现

4．2．4 数据融合的效果

4．3 本章小结

第5章 真空断路器真空度状态检修管理

5．1 引言

5．2 真空度随时间的变化

5．2．1 真空度劣化因素

5．2．2 真空度劣化的公式分析

5．3 真空度测量计算公式

5．4 基于后台保护的真空度状态检修管理

5．4．1 真空度检修状态评估

5．4．2 真空度保护功能

5．5 真空度状态管理在实际中的使用

5．6 本章小结

结论

参考文献

致谢

个人简历