断路器操动机构仿真模型在故障诊断中的应用
浅谈模拟断路器在保护定检中的应用
浅谈模拟断路器在保护定检中的应用摘要:本作者多年从事继电保护工作，根据继电保护检验标准规定继电保护装置全检周期为6年，部检周期为≤3年，因此需要经常对继电保护及断路器进行调试。
调试时经常遇到一些问题，模拟断路器接线简单，使用方便，为继电保护调试人员减轻工作量、提高工作效率和质量提供了方便，也避免了由于断路器多次的分合闸造成断路器本体机械部分不良引起的被迫停电，而造成的各方面影响。
关键词:继电保护、模拟断路器ABSTRACT: For many years engaged in the work of protection, protection devices in accordance with the provisions of the relay test full inspection cycle for six years, the Ministry of inspection period for ≤ 3 years, therefore requiring constant protection and circuit breakers for debugging, debugging is often the case whento some problems, the simulation breaker is a simple, easy to use, to reduce the workload for the relay debugging, improve work efficiency and quality, more to avoid the cause of opening and closing the circuit breaker several times caused by the mechanical portion of the circuit breaker body badforced to blackout, caused by the parties to affect.KEY WORD：Protection relay、Analog circuit breaker电力系统继电保护装置检验工作中，为验证全回路工作的正确性，必须将继电保护装置与高压断路器联结起来进行“整组传动”试验。
断路器弹簧操动机构的仿真分析及试验研究
断路器弹簧操动机构的仿真分析及试验研究1. 引言1.1 研究背景断路器是电力系统中重要的开关设备，用于保护电力系统的安全运行。
而断路器弹簧操动机构作为断路器的重要组成部分，直接影响着断路器的动作性能。
随着电力系统的不断发展和改进，对断路器弹簧操动机构的性能要求也越来越高。
在过去的研究中，断路器弹簧操动机构的设计和分析主要依靠经验和试错方法，存在着一定的局限性。
为了提高断路器弹簧操动机构的设计效率和性能，需要进行更深入的仿真分析和试验研究。
本文旨在对断路器弹簧操动机构进行仿真分析及试验研究，以探讨其结构设计、工作原理、性能优化等方面的问题。
通过本次研究，将为断路器弹簧操动机构的改进提供有力的支持，促进电力系统的稳定运行和发展。
【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了深入探究断路器弹簧操动机构的工作原理，通过仿真分析和试验研究，验证其可靠性和稳定性，为进一步优化设计和提升性能提供依据。
通过研究断路器弹簧操动机构的性能优化，提高其断路器的开合速度和可靠性，确保电力系统的安全稳定运行。
通过本研究，可以为断路器的设计、制造和运行提供技术支持和参考，促进电力系统的发展和提高。
1.3 研究意义断路器是电力系统中的重要设备，用于保护线路和设备免受过载或短路等故障的影响。
而断路器弹簧操动机构作为断路器的关键部件，直接影响着断路器的性能和可靠性。
对断路器弹簧操动机构进行仿真分析和试验研究具有重要的意义。
通过对断路器弹簧操动机构的结构设计进行研究，可以优化其设计方案，提高其工作效率和稳定性。
通过深入探讨断路器弹簧操动机构的工作原理，可以更好地理解其运行机理，为进一步的研究和改进提供理论支持。
利用仿真分析技术可以全面、准确地模拟断路器弹簧操动机构在不同工况下的性能表现，为设计优化和性能改进提供重要依据。
对断路器弹簧操动机构进行仿真分析及试验研究具有重要的理论和实践意义，可以提高断路器的性能和可靠性，保障电力系统的正常运行。
PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用
PSPICE是一款综合性的电路分析软件，在电路设计、测试和
故障诊断方面被广泛应用。
PSPICE采用基于windows图形用
户界面的交互式操作方式，直观地显示电路中每个部分的电压、电流、功率和波形等参数，帮助工程师们更快、更准确地分析和优化电路。
在模拟电路故障诊断方面，PSPICE有着得天独厚的优势。
它
可以通过仿真电路中的电阻、电容、电感、晶体管和集成电路等元件，确定故障所在的位置和原因。
采用PSPICE进行电路
故障诊断时，需要先将故障电路的原理图导入到PSPICE中，
然后进行仿真分析。
在故障诊断中，如果电路出现了某些异常情况，如电压过高、电流过大、电路不稳定等，就说明电路可能出现了故障。
此时，通过PSPICE可以查看每个元件的电压、电流等参数，判断错
误的产生原因，可以进一步检查可能出现故障的元件，排除故障，保证电路的正常工作。
PSPICE还可以帮助工程师们进行电路参数分析，进一步优化
电路设计。
例如，在电子产品设计过程中，我可以在PSPICE
中对电路进行仿真分析，通过变更元件参数和工作条件，查看电路的性能和工作稳定性，并选择最佳的电路设计方案。
总之，PSPICE在模拟电路故障诊断方面有着广泛的应用，使
得工程师们可以更快速、更方便地检测出电路中的故障，大大提高了工作效率和电路设计的成功率。
解析低压断路器操作机构的动态仿真与优化设计
解析低压断路器操作机构的动态仿真与优化设计摘要：建立在多体动力学院里基础上的虚拟样机技术，在建立低压塑壳断路器操作动力学模型上具有重要的作用，可通过相关的测试，判断某种型号断路器的性能。
实践证明，仿真模型输出特性与试验结果吻合，说明模型具有可行性。
在本文中，笔者从建立模型开始，为模型优化提供了可靠的平台。
关键词：低压断路器；操作机构；动态仿真；优化设计低压配电支路的主开关便是低压断路器，可长时间以来仅凭经验来设计方案，不但浪费资源，同时由于产品开发时间长，无法适应电力事业的发展。
虚拟样机技术是一项全新的工程技术，包含多个学科，可做三维可视化处理，目前成为开发新型低压电器的关键技术之一。
本文即分析基于该技术之上的低压断路器操作机构动态仿真与优化设计。
一、虚拟样机技术虚拟样机技术是一种新兴的技术，该技术涉及多项理论方法，比如计算方法、软件工程学和多体系动力学等内容，通过这项技术，工程师便可在计算机上建立完善的电器产品机械系统模型，而且还能够进行三维可视化的处理，真实模拟产品在现实环境条件下的设计与过程，为物理样机设计和制造提供参数依据。
因此，目前该技术已经成为开发新型低压电器的关键技术。
虚拟样机技术的设计方法与传统设计方法相比，具有一定的优势，比如开发产品的周期缩短，产品的质量提高等。
在短路电流流途径压塑壳断路器条件下，如果触发出现脱扣机构，则操作机构便发生动作。
而断路器触头分开时，且在产生电弧的工况条件下，电弧便处于停滞阶段，，因此，被拉长冷却同时，在热场、电磁场和流场共同作用之下，塑壳断路器可向前运动，直到进入灭弧室，而在途径灭弧室时，电弧可产生冷却，而且可能出现高电弧电压，由于达到限流值而出现开断的现象。
这就说明，通过提高断路器开断速度，能够切实降低电弧停滞时间，降低触头烧蚀的程度，从而有助于电弧在最短时间内灭弧室熄灭，有效提高断路器开断的性能。
笔者根据多体动力学原理，采用美国MSC 公司的虚拟样机技术商业软件，建立了国产额定电流为250A的某型号低压限流式塑壳断路器操作机构多体动力学模型，然后进行了动态仿真，最后验证了该模型的有效性和正确定，并提出了机构优化设计方案。
电力系统中的智能断路器系统仿真与分析
电力系统中的智能断路器系统仿真与分析智能断路器系统是电力系统中重要的组成部分，它能够有效地保护电力设备和电网的安全运行。
本文将对电力系统中的智能断路器系统进行仿真与分析，以探究其在实际应用中的性能和可行性。
一、智能断路器系统的工作原理智能断路器系统利用先进的电子技术与保护算法，能够在电力系统中进行快速、准确的故障检测和故障隔离。
其主要工作原理如下：1. 故障检测：智能断路器系统通过监测电力系统中的电流、电压等参数，实时判断是否存在异常情况，如短路、过载等故障。
2. 故障隔离：一旦发现故障，智能断路器系统会迅速切断故障区域与正常区域的连接，以防止故障蔓延，保护电力设备和电网的安全运行。
3. 联锁保护：智能断路器系统能够与其他保护设备进行联锁，实现多层次的保护，提高电网的可靠性和稳定性。
二、智能断路器系统的仿真建模为了对智能断路器系统进行分析和评估，我们需要进行仿真建模。
下面是仿真建模的步骤：1. 系统参数获取：收集电力系统的拓扑结构、元件参数等信息，并确定仿真所需的输入与输出。
2. 建立模型：利用仿真软件，建立智能断路器系统的数学模型，包括电力设备、保护算法等。
3. 设置参数：根据实际情况，设置仿真模型中各项参数，如故障类型、故障位置等。
4. 运行仿真：运行仿真程序，获取仿真结果，包括断路器的操作状态、故障隔离的效果等。
5. 评估性能：根据仿真结果，评估智能断路器系统的性能，如故障检测的准确性、故障隔离的速度等。
三、智能断路器系统的仿真分析通过对智能断路器系统的仿真，我们可以进一步分析其性能，并作出相应的改进和优化。
下面是仿真分析的内容：1. 故障检测性能分析：通过改变故障类型和位置，分析智能断路器系统的故障检测能力，包括准确率、漏报率等指标的评估。
2. 故障隔离性能分析：仿真不同故障情况下，智能断路器系统的故障隔离速度和效果，评估其对电力设备和电网的保护能力。
3. 联锁保护性能分析：利用仿真模型中的多个保护设备，分析智能断路器系统与其他保护设备的联锁工作，探究其在复杂故障情况下的协同作用。
断路器弹簧操动机构的仿真分析及试验研究
断路器弹簧操动机构的仿真分析及试验研究【摘要】本文对断路器弹簧操动机构进行了仿真分析及试验研究。
首先从研究背景、研究意义和研究方法三个方面介绍了本研究的背景和意义以及采用的方法。
接着对断路器弹簧操动机构的结构进行了分析，建立了相应的仿真模型并对仿真结果进行了深入分析。
随后设计了相应的试验方案并进行了试验，最后对试验结果进行了对比分析。
在总结了本研究的重点，提出了存在的问题和展望未来的研究方向。
最后探讨了研究成果的应用前景，为断路器弹簧操动机构的改进提供了理论支持和实验基础。
通过本研究，可以为相关领域的工程设计和应用提供参考和借鉴。
【关键词】断路器、弹簧操动机构、仿真分析、试验研究、结构分析、模型建立、结果分析、试验设计、对比分析、总结、问题展望、应用前景。
1. 引言1.1 研究背景断路器是电力系统中常用的保护设备，用于在电路中发生故障时自动切断电路电源，保护电气设备和人员安全。
断路器弹簧操动机构是断路器中的重要部件，其性能直接影响到断路器的运行可靠性和安全性。
目前，国内外对断路器弹簧操动机构的研究主要集中在结构设计和工作原理方面，而对其运行状态的仿真分析和试验研究相对较少。
随着电力系统的不断发展和断路器工作环境的复杂化，断路器弹簧操动机构在电力系统中的重要性日益凸显。
对断路器弹簧操动机构的仿真分析及试验研究显得尤为必要。
本文旨在通过建立断路器弹簧操动机构的仿真模型，对其运行状态进行分析，并通过试验验证仿真结果的准确性和可靠性，为断路器弹簧操动机构的设计和优化提供理论依据。
部分的内容到此结束。
1.2 研究意义断路器弹簧操动机构是电力系统中非常重要的部件，其性能直接影响到电力系统的安全稳定运行。
对断路器弹簧操动机构进行仿真分析和试验研究具有重要的意义。
通过对断路器弹簧操动机构进行仿真分析可以更好地理解其工作原理和性能特点，为设计和改进提供参考。
通过试验研究可以验证仿真结果的准确性，并对断路器弹簧操动机构的实际工作性能进行评估和优化。
220kV断路器操动机构性能及检修研究
220kV断路器操动机构性能及检修研究摘要：在我国电力行业不断发展的条件下，220kV断路器在我国电力行业取得广泛的应用。
为保证220kV断路器综合运行效果得以提升，在220kV断路器运行时，应利用操动机构对220kV断路器电气水平实施有效控制，确保220kV断路器中电能流通的合理性。
本文将从多个方面概述220kV断路器中操动机构，同时分析220kV断路器操动机构在运行过程中出现的问题，据此规划合理的检修模式。
关键词：220kV断路器；操动机构；性能；检修引言作为220kV断路器中重要组成部分，操动机构能够对220kV断路器稳定运行实施电气控制，避免220kV断路器在运行过程中出现故障，据此扩展220kV应用范围。
而且在操动机构投入使用之前，还应保证相关人员对操动机构有一个全面的了解，有效提升操动机构与220kV断路器之间的衔接性，确保操动机构在220kV断路器中发挥自身最大的作用。
1 操动机构的概述为保证操动机构在220kV断路器中的作用效果得以彰显，就需要对操动机构展开有效分析，强化相关人员对操动机构的掌握力度，确保相关人员能够灵活的操纵操动机构，有效避免220kV断路器断路器在运行过程中出现的问题，借以保证220kV断路器达到稳定运行的状态。
在对操动机构进行深入分析的过程中，了解到操动机构使断路器触头按指定操作顺序和方式实现接触与脱离的机构。
包含动力、主动、传动、缓冲几个组成部分。
操动动力来自人力储能或电气储能，然后将其转变为电磁力、弹簧力、重锤力、气体或液体的压力等，以实现断路器的操作，由此形成手力操动式、电磁式、弹簧储能式、气动式以及液压式操动机构。
操动机构的功能断路器操动机构能实现合闸、保持合闸、分闸、重合闸、合分、自由脱扣、防止跳跃、复位、缓冲和连锁等功能。
合闸断路器操动机构实现合闸，应能克服额定各类操动机构的特性。
2 常见220kV断路器操动机构的性能分析就目前来看，应用于220kV断路器中的操动机构有很多种，其主要根据断路器能量差异分为弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构和电动操动机构这几种。
船用低压断路器短路保护动态特性仿真及其应用
船用低压断路器短路保护动态特性仿真及其应用船用低压断路器是一种重要的电气设备，因为它能够保护船舶上的电气设备、机器和船员免受电流过载的损害。
低压断路器的动态特性可以通过仿真来研究和优化，从而提高其保护性能和可靠性。
一般来说，低压断路器的动态特性主要包括短路保护和过载保护。
短路保护是最重要的保护功能，因为它能够快速切断短路电流，防止设备损坏和火灾事故。
过载保护则是在电气设备过载状态下自动切断电源，防止设备损坏和继电器故障。
为了研究低压断路器的短路保护动态特性，可以采用电力仿真软件来建立电路模型，并进行仿真。
在仿真过程中，需要考虑断路器的工作情况、浪涌电流、短路电流和触发电流等因素。
通过分析仿真结果，可以评估断路器的保护性能和响应速度，找出潜在的问题和改进方向。
除了短路保护仿真，低压断路器的过载保护仿真也是非常重要的。
通过模拟不同负载下的电流和功率变化，可以确定过载保护的触发条件和动作时间。
这样，就可以选择适当的过载保护设置，以确保电气设备的正常工作和延长设备寿命。
低压断路器的仿真结果可以应用到实际的装备设计和维护中。
设计人员可以根据仿真结果来改进断路器的设计和参数选择，提高其性能和可靠性。
对于维修人员来说，仿真结果可以指导其定位和解决断路器故障，以及预防故障再次发生。
总之，船用低压断路器的短路保护动态特性仿真和应用是一项非常重要的工作。
通过仿真和分析，可以提高断路器的保护性能和可靠性，保障船舶及其设备的安全和稳定运行。
在船用低压断路器短路保护动态特性仿真和应用中，需要分析的数据包括断路器的额定电压、额定电流、短路电流、浪涌电流、触发电流、保护动作时间等。
下面分别进行分析。
额定电压和额定电流是断路器的基本参数，它们决定了断路器能够承受的电气负荷大小。
通常，船用低压断路器的额定电压为380V或440V，额定电流为100A或200A。
对于大型船舶或高功率设备，可能需要使用更高电压和电流的断路器。
短路电流是在短路状态下通过断路器的最大电流。
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第29卷第1期2010年1月电工电能新技术Advanced Technol ogy of Electrical Engineering and EnergyVol .29,No .1Jan .2010收稿日期:2009204206作者简介:安 涛(19852),男,山东籍,硕士生,研究方向为中压断路器在线监测与故障诊断;王庆丰(19632),男,浙江籍,教授,主攻电液控制元件及系统、海洋机电装备集成智能控制、工程机械混合动力及电液控制。
断路器操动机构仿真模型在故障诊断中的应用安 涛1,王庆丰1,唐建中1,姚 明2(1.浙江大学流体传动与控制国家重点实验室,浙江杭州310027;2.上海市电力公司,上海200025)摘要:为研究断路器操动机构关键轴上的摩擦力对断路器性能的影响,给断路器机械系统故障预测及诊断提供依据。
建立了断路器操动机构的合、分双工况联合仿真模型并验证了模型的有效性;对断路器主轴、脱扣半轴等的摩擦力增大对断路器特性的影响进行了仿真分析。
分析表明断路器关键轴上摩擦力增大是导致断路器拒动和误动的原因之一。
提出了监测机械故障的特征量。
关键词:断路器;操动机构;仿真模型;摩擦力;故障诊断中图分类号:T M56 文献标识码:A 文章编号:100323076(2010)0120041204引言断路器是电网中起控制和保护作用的核心元件[1],其工作的可靠性对电力系统的安全运行有重要影响。
断路器主要由操动机构、开断元件、绝缘部件、二次控制回路等组成。
断路器的故障往往会导致极大的经济损失。
在断路器的各种故障中,机械故障是最主要的[1]。
导致断路器机械系统的故障的原因有多种[2],机械系统摩擦力变化也是导致断路器机械故障的重要原因之一[3]。
文[4]建立了断路器操动机构的动力学仿真模型,通过调整模型参数仿真断路器的常见故障。
这种方法具有模型参数调整方便、重复性好、经济性好、观测信号全面等优点。
文中对断路器的轴销脱落、主轴摩擦力过大等故障做了仿真分析,但没有涉及故障趋势的预测。
本文以VS 212断路器操动机构的动力学模型为基础,研究了断路器操动机构关键轴上摩擦力对断路器性能的影响,提出了相应故障的判断特征量,可为开发断路器机械故障预测及诊断系统时知识库的建立提供重要的判据。
1 模型的建立与验证1.1 模型的建立 本文VS1断路器操动机构仿真模型是通过在机械系统动态仿真分析中使用最广泛的软件2Ad 2a m s [6]建立的。
仿真模型的正视图、右视图、俯视图及轴测图如图1所示,模型可以进行分合闸双工况仿真,与实际断路器工作过程一致:图1 仿真模型的正视、右视、俯视、轴侧图Fig .1 V ie ws of CB model1.2 模型的验证 在模型验证过程中,选取ABC 各相绝缘拉杆运42 电工电能新技术第29卷动位移、速度、主轴角度及角速度为验证参数。
在相同的初始条件下,对断路器仿真模型和实际断路器同时进行合闸、分闸两种操作。
图2给出了断路器合闸、分闸过程中A 相拉杆的位移曲线。
实测位移时采用导电塑料位移传感器安装在绝缘支架底端,数据采样频率设为10kHz 。
从曲线可以看出,仿真模型拉杆位移和实际断路器是一致的。
平均分闸、合闸速度的对比如表1。
从表中可以看出,断路器拉杆速度仿真与实测结果在分合闸工况均基本一致,分闸时误差<2%,合闸时误差<4.4%。
对其他各项验证参数的动态和稳态的对比也有相同的结论,最大误差均小于5%。
所以可以确定本文的断路器操动机构仿真模型是有效的。
图2 拉杆位移仿真结果与实测结果对比Fig .2 Comparis on of insulated bar travel表1 平均分闸、合闸速度对比Tab .1 Average vel ocity comparis on仿真实测平均分闸速度1.00m /s 1.02m /s 平均合闸速度0.70m /s0.67m /s2 断路器常见故障仿真及分析2.1 断路器主轴摩擦力增大仿真及分析 断路器主轴(图1中1所示)与侧板(静止部件)间通过滑动轴承联接,在润滑情况良好的情况下,取摩擦系数μ=0.02[5],当润滑脂减少摩擦系数增大时,取μ=0.05、0.15、025进行仿真,动触头的位移、主轴角速度仿真结果对比如图3:图3 触头位移及主轴角速度随摩擦力变化仿真结果Fig .3 Travel and angular vel ocity changeof main shaft at different μ从图中可以看出,取μ=0.05、0.15与μ=0.02相比,主轴角速度第一个波峰对应的时刻(t w p1)分别后移1.8m s 、4.7m s,当μ=0.25时断路器出现拒合故障。
在分闸工况,随着主轴摩擦力的增加,导致触头的运动速度减慢,触头完全分开的时间(t o )在增加。
出现这种现象是因为:当断路器合闸时,凸轮通过四连杆机构,迫使主轴(图4中O 点)带动拐臂OA 克服摩擦力冲过死点位置OA 1,使断路器的动触头撞击静触头。
当储能轴上的凸轮运动到位后,在分闸弹簧的拉力下,A 1B 1从死点位置回到AB ,随着主轴摩擦力增加,主轴返回的速度在降低、t w p1增大,当摩擦力过大AB 卡在死点位置A 1B 1,造成断路器的拒分。
2.2 合闸保持轴摩擦力增大仿真及分析 合闸保持轴(图1中2)与侧板(静止部件)用滑动轴承连接,润滑良好的情况下,取滑动轴承摩擦系数μ=0.02,当润滑脂减少摩擦系数增大时,取μ=0.05、0.10、0.20进行仿真,选取变化较为明显的变量,即动触头的位移、速度与正常情况仿真对比如图5。
从图5可以看出,合闸保持轴摩擦系数增大时,速度第一个波峰(v p1)之前的速度值没有变化,在第一个波峰(v p1)与第二个波峰(v p2)之间速度变第1期安 涛,等:断路器操动机构仿真模型在故障诊断中的应用43 图4 主轴与拐臂间四连杆示意图Fig .4 Sketch map of four 2bar mechanism图5 合闸保持轴摩擦力增大时仿真结果Fig .5 Travel and vel ocity changes in different μof cl ose hold shaft小,μ=0.05、0.10与正常值μ=0.02相比,速度值的第一个波谷(v t1)下降了0.15m /s 、0.16m /s 。
在第二个波峰之后到合闸结束时,随着摩擦系数的增加,速度变大、速度降为零的时刻(t vc =0)后延。
当μ增加到0.2时出现拒合现象。
在分闸工况,随着摩擦力的增加t o 有所增大。
出现上述现象的原因是,在合闸过程中图1中拐臂8撞击合闸保持轴2上的合闸保持掣子,撞击力克服摩擦转矩迫使合闸保持轴转动,在扭簧的作用下,合闸保持轴在极短的时间返回,与拐臂接触保持合闸。
随着摩擦力的增加,主轴所受阻力增加,使v t1下降,同时合闸保持轴返回的时间变长,当摩擦力过大时,使合闸保持掣子与拐臂的接触位置不合理,导致断路器的拒合。
分闸时,随着合闸保持轴摩擦力的增加,使保持掣子与拐臂脱离接触的时刻后延,导致t o 增加。
2.3 脱扣半轴摩擦力增大仿真及分析 脱扣半轴(图1中3)与侧板(静止部件)间通过滑动轴承联接,润滑良好取μ=0.02,摩擦系数增大时分别取μ=0.05、μ=0.1、μ=0.2时仿真结果如下图。
图6 脱扣半轴摩擦系数增大仿真结果Fig .6 Travel and vel ocity changes in different μof tri p shaft图7 储能轴摩擦系数增大仿真结果Fig .7 Travel and vel ocity changes in different μof charging shaft 当μ=0.05及μ=0.1时v t1、t vomax 、t o 基本相同,但与μ=0.02时相比v t1下降了0.25m /s,t vomax 大1m s 。
当μ=0.2出现了拒分,拒分故障的原因是分闸电磁铁的触发力不足以克服脱扣半轴的摩擦扭矩、扭簧扭矩及扣板对脱扣半轴力矩之和。
2.4 储能轴摩擦力增大仿真及分析储能轴(图1中4)与侧板间用滚动轴承联接。
润滑良好的情况下取μ=0.008,当摩擦力增大分别取μ=0.05、μ=0.1、μ=0.15时动触头位移、速度仿真结果对比如图7。
从图中看出,当μ=0.05、μ=0.1、μ=0.15与μ=0.008相比动触头达到稳定位置时刻(t c)分别延长2m s、3.9m s、5.8m s,vp1下降0.068m/s、0.129m/s、0.192m/s,v t1下降0.057m/s、0.112m/s、0.212m/s, t vc=0延长1.5m s、3.3m s、5.9m s。
随着储能轴摩擦力的增加,导致断路器在合闸过程中,储能轴阻力增大、操作功逐渐减小,导致v p1、v t1下降。
较小的操作功在关合有预伏短路故障的电路时,不足以克服短路电动力[1],导致断路器的拒合。
3 断路器机械系统故障诊断与预测在设计断路器在线或离线故障诊断系统时,只需实时监测断路器动触头位移、主轴转动角度,计算表示机械系统状态的特征量,与保存在知识库中的故障状态下特征量进行比较,就可以判断断路器的故障趋势及故障原因。
根据前面仿真分析取V=(vp1,v t1,v omax,t vc=0, t vomax,t w p1)作为表征机械系统状态的特征量。
在断路器实时监测时只需实时考察上述量的变化,即可进行断路器故障趋势的预测。
对应单个故障发生时,故障识别方法如表2:表2 断路器故障识别方法Tab.2 Circuit breakers faults diagnosis故障原因特征量V变化报警阈值故障趋势主轴摩擦力增大v p1不变;v t1不变;t w p1增大;t w p1增加4.7m s拒分合闸保持轴摩擦力增大v p1不变;v t1逐渐下降;t wp1不变v t1下降0.15m/s拒合脱扣半轴摩擦力增大v p1不变;v t1下降;t wp1增大v t1下降0.25m/s拒分储能轴摩擦力增大v p1下降;v t1下降v p1下降0.192m/s;v t1下降0.212m/s合闸平均速度减慢4 结语1)断路器机构主轴、脱扣半轴及合闸保持轴上摩擦力的增大会导致断路器拒分、拒合。
2)断路器储能轴摩擦力增大会造成断路器操动机构性能降低。
3)文中提出的表征机械状态的特征量可以作为判断故障原因、预测故障趋势的判据。
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