基于改进动态时间规整算法的断路器故障诊断研究

摘要

断路器是电力系统中最重要的开关电器，其运行的可靠性直接影响着电力系统运行的安全性和稳定性。断路器的分合闸动作是由机械操动机构驱动完成的，机械机构故障将导致断路器不正常合闸或分闸。因此对断路器进行故障诊断研究，特别是机械机构的故障诊断，对提高断路器的检修水平、保障电力系统安全稳定运行具有极为重要的意义。
　　本文首先分析了传统断路器故障诊断方法的优缺点，确立以分合闸线圈为对象的断路器故障诊断研究。然后介绍了断路器分合闸线圈电流的特征，分析以提取分合闸线圈电流特征参量进行故障诊断的方法所存在的缺陷，并将改进的动态时间规整算法应用于断路器分合闸线圈的故障诊断。文中详细介绍了动态时间规整算法的原理和对该算法的改进方法，给出应用该算法进行分合闸线圈故障诊断的步骤。另外，为获得断路器分合闸线圈实际电流数据，设计了断路器机械特性检测装置，完成了硬件部分和软件部分的设计工作。最后，通过实际测试，证明该装置既能准确采集分合闸线圈的电流信号，又能准确检测断路器的机械特性参数。借助MATLAB软件平台，对采集到的分合闸线圈正常和故障状态下的电流数据，运用改进的动态时间规整算法进行故障诊断分析。
　　本文分别对断路器在直流电源和交流电源操作下的分合闸线圈电流数据进行故障诊断分析。结果表明该故障诊断方法均能够准确和详细地反应故障信息，与传统的特征参量法比较，改进的动态时间规整算法具有更好的诊断效果和适应性。

目录

声明

1 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

2 断路器分合闸线圈的故障诊断方法

2.1 分合闸线圈电流特征

2.2 特征参量法

2.3 改进的动态时间规整算法

2.4 改进动态时间规整算法进行故障诊断的步骤

2.5 本章小结

3 断路器机械特性检测装置设计

3.1 断路器机械特性检测装置的硬件设计

3.2 断路器机械特性检测装置的软件设计

3.3 本章小结

4 基于改进动态时间规整算法的故障诊断实例分析

4.1 实验设备及接线

4.2 检测装置性能测试

4.3 分合闸线圈的故障诊断分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

作者从事科学研究和学习经历简介

攻读硕士学位期间主要学术成果