[发明专利]一种高压断路器机械状态监测和故障诊断方法

权利要求书

1.一种高压断路器机械状态监测和故障诊断方法，其特征在于：所述高压断路器常发生故障的机构有分合闸线圈回路、传动机构和储能机构，其中分合闸线圈回路故障类型有分合闸线圈老化、分合控制电压偏离、分合闸铁芯空程不足和分合闸铁芯卡涩四种，传动机构故障类型分为传动机构卡涩和凸轮磨损两种，储能机构故障类型分为弹簧疲劳和电机线圈老化两种，利用断路器故障模拟平台生成以上几种故障的故障数据，包括电流信号和振动信号，分别利用小波包分解和样本熵处理振动信号的高频和低频部分，以获得各类故障的振动信号特征量，利用主成分分析PCA对振动信号特征量进行降维，将振动信号特征量与电流信号特征量相结合，利用支持向量机SVM进行断路器状态诊断；其包括以下步骤：

1)根据高压断路器历史故障数据统计结果，在实验技术条件允许的情况下，对常见的一些高压断路器进行人为的故障模拟实验，获得故障数据；

2)根据模拟实验，对故障的电流数据进行分析，提取各机构故障的电流数据特征量作为状态诊断分类依据之一；

3)根据模拟实验，对故障的振动信号进行分析，分别利用小波包分解和样本熵处理振动信号高、低频分量得到相应的小波包相对能量和样本熵，作为振动信号特征量；

4)利用主成分分析对振动信号特征量进行降维，作为状态诊断分类依据之一，并利用支持向量机对断路器进行状态诊断。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器机械状态监测和故障诊断方法，其特征在于：在步骤1)中，根据高压断路器历史故障数据统计结果，在实验技术条件允许的情况下，对常见的一些高压断路器进行人为的故障模拟实验，获得故障数据；

分合闸线圈：分合闸线圈控制电压偏离、分合闸线圈老化、铁芯空行程不足和铁芯卡涩这四种故障状态，通过将原有分合闸线圈回路供电电源断开，代之外部直流电流供电，以额定工作电压的85％，90％，…,110％进行供电，模拟分合闸线圈控制电压偏离，通过在线圈中串联滑动变阻器模拟分合闸线圈老化，通过改变铁芯的初始位置，来改变铁芯撞击锁扣的行程模拟铁芯空程不足，通过洗涤铁芯内的润滑油并掺入杂质模拟铁芯卡涩；

传动机构：传动机构卡涩、凸轮磨损，通过联接弹簧利用弹簧阻力来模拟传动机构卡涩，通过打磨凸轮模拟凸轮磨损；

储能机构：储能电机电压偏离、储能电机线圈老化和弹簧疲劳，通过将原有供电电源从储能电机线圈回路断开，代之外部直流电流供电，以额定工作电压的75％，90％，…,120％进行供电模拟储能电机电压偏离，通过在储能电机线圈中串联滑动变阻器模拟储能电机线圈老化，通过更换不同弹性系数的弹簧代替原有的合闸弹簧模拟弹簧疲劳。