《基于云模型和灰色模糊综合评判的高压断路器状态评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
Ｖ．Ｖ－＇．、■－、？，‘．．读宾．．分类号：Ｔ脱６单位代码：１０４２２１密级：公巧学号：２０１２１２８１９乂芝ＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇ论文Ｓ目：基于云模型和灰色模觀综合评判的高库断路器状态评估ＨＶＣｉｒｃ山ｔＢｒｅａｋｅｒＳｔａｔｅＡｓｓ巧ｓｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＣｌｏｕｄ－ｆｕｚｚＣｏｍｒｅｈｅｎｓｖｅＭｏｄｅｌａｎｄＧｒａｙｙｉＥｖａｌｕａｔｉｏｎｐ作者姓名国连玉培养单位电气工程学踪专业名称电力系统及其自动化＇指导教师’李可军教授方恥ｒ：：知．－＇、－；．；－，．请■．仁。：、‘货＇．合作导师，公嘴ｙ－：，聲為护’媒．ｔ－？－ｒ－．－、子＇－、、Ｖ－ｉ＇＇’＂韻辕：。覆屬：安為為兴’２０巧年５月巧日文＇－Ｖ早 分类号：了Ｉ单位代码：１０４２２？密缀：么句学号？刈硕±学位论文ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅ论文题目：蓮村极型知娘横細游备树插焉私斬蘭ｆ冻抑ｙｉＶＣｗＭ：ｄｍｋｒＳ恤Ａ换譯域麟Ｊ０Ｗ成Ｊ（－／＾ＹＯｍｉ長ｃｃＵｏｎ如ａｎｉ句｝／ｄｕｃｆｆｊｊ作者姓名Ｉ兔扛综养单＠ｔ每王铅著樹专业名孫献耸指导毅师ｊ司袭餐ｆ和合作导师年ｉｒ月）Ｊ：日 原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名；司签主＾日其月；ＳＪ７关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的印刷件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密论文在解密后应遵守此规定）＇沒：减、论文作者签名；导师签名：曰期；Ｘｌｌ司—支＾省練 山东大学硕±学位论文目录摘要ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＩｌｌ１１第章绪论１．１课题研究背景及意义１１２２．高压断路器的状态维修现状及发展１．１２．２高压断路器在线监测研究现状１２３．２．高压断路器状态巧估研究现状１．２．３高压断路器检修制度的研究现状４１．３本文的主要工作５１．４本章小结５第２章高压断路器状态评估因素分析６２．１高压断路器的相关故障理论６２丄１高压断路器的故障演变６２丄２高压断路器的故障类型及原因７２．２高压断路器的相关特性分析９２．２．１高压断路器的机械特性分析９２．２．２高压断路器的电气特性分析口２．２．３高压断路器的绝缘特性分析１４２．２．４高压断路器的其他因素特性分析１７２．３本章小结１９第３章高压断路器状态评估综合评估模型２０２０３．１灰色模糊数学理论及云模型理论３丄１灰色模糊数学理论２０３丄２云模型理论２１３．２高压断路器状态评估综合模型的建立２２３２３．２，１评估因素集的建立３２４．２．２评估评语集的建立３．２．３评估因素权重集的确定２４■３．２．４灰色模糊判别矩阵的确定２８３０３．２．５灰色模糊综合评判３．３本章小结３１第４章算例验证３２４３２．１机械特性评估４．２电气特性评估３８４．３绝缘特性评估４４４．４其他因素评估５０４．５高压断路器状态评估５２Ｉ 山东大学硕：ｉｒ学位论文４．６本章小结５４第５章结论与展望５５参考５：献５７：ｉｔ谢６３攻读学位期间发表的学术论文与参与的科研项目６４ＩＩ 山东大学硕±学位论文ＣＯＮＴＥＮＴＳＣＯＮＴＥＮＴＳＩｌｌＡＢＳＴＲＡＣＴＩｌｌＣｈａｐｔｅｒ１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ１１．１ＲｅｓｅａｒｃｈＢａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ１１．２ＣｏｎｄｉｔｉｏｎＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒ２１．２．１ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒｓＯｎｌｉｎｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ２１．２．２ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＳｔａｔｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ３１．２．３ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ４．３Ｍａｉｎｒｋｏｆｔｉａ１ＷｏｉｅＰｐｅｒ５１．４ＳｕｍｍａｒｏｆｔｈｅＣｈａｔｅｒ５ｙｐＣｈａｐｔｅｒ２ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＳｔａｔｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓ６ｉｒｃｕｉｅａｋｅｒｄＦａｕｌ２．１ＨＶＣｔＢｒＲｅｌａｔｅｔＴｈｅｏｒｙ６２ｏｆｒｃｕｉｅａｋｅｒａｕｌ．１．１ＥｖｏｌｕｔｉｏｎＨＶＣｉｔＢｒＦｔ６２．１．２ＦａｕｌｔＴｙｐｅｓａｎｄＣａｕｓｅｓｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒ７２ｌｉＨＶＣｉｉＢｅａｋｅｒＲｅｌｅｖａｎｔＣｈａｒａｃｉｃ９．２Ａｎａｙｓｓｏｆｒｃｕｔｒｔｅｒｉｓｔｓ２．２．１ＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＭｅｃｈａｎｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ９２．２．２ＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ１２２．２．３ＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＩｎｓｕｌａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ１４２．２．４ＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＯｔｈｅｒＦａｃｔｏｒｓＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ１７２．３ＳｕｍｍａｒｙｏｆｔｈｅＣｈａｔｅｒ１９ｐＣｈａｐｔｅｒｓＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＭｏｄｅｌｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＳｔａｔｅＡ泌ｅｓｓｍｅｎｔ２０－３．１ＧｒａｙｆｕｚｚｙＴｈｅｏｒａｎｄＣｌｏｕｄＭｏｄｅｌｓＴｈｅｏｒ２０ｙｙ－３．１．１ＧｒａｆｕｚｚＴｈｅｏｒ２０ｙｙｙ３．１．２ＣｌｏｕｄＭｏｄｅｌｓＴｈｅｏｒｙ２１３．２ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＨＶＣｉｒｃｕｉｔＢｒｅａｋｅｒＣｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅＳｔａｔｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ２２ｐ３．２．１ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＦａｃｔｏｒＳｙｓｔｅｍ２３３．２．２ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＥｖａｌｕａｔｉｏｎＳｓｔｅｍ２４ｙ３．２．３ＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅＷｅｉｈｔＳｅｔｏｆＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＦａｃｔｏｒ２４ｇＧｒａ－ｆｕｚｚＪ３．２．４ＤｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｕｄｅｎｔＭａｔｒｉｘ２８ｙｙｇｍ３２－ＧｒａｆｕｚｚＣｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅＥｖａｕａｔｉｏｎ．．５ｙｙｌ３０ｐ３．３ＳｕｒｏｆｔｈｅＣｈａｔｅｒｍｍａｙ３１ｐＣｈａｔｅｒ４ＥｘａｍｌｅｏｆｒｉｆｉｉｐｐＶｅｃａｔｏｎ３２４．１ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ３２４．２ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ３８４３ＩｎｓｕｌａｉｏｎＣｈｉｓｔｉＡ４４．ｔａｒａｃｔｅｒｃｓｓｅｓｓｍｅｎｔ４．４ＯｔｈｅｒＦａｃｔｏｒｓＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ５０４．５ＨＶＣｉｒｃ山ｔＢｒｅａｋｅｒＳｔａｔｅｎＡｓ旅说ｍｅｔ５２４．６ＳｕｍｍａｒｙｏｆｔｈｅＣｈａｔｅｒ：５４ｐＩＩＩ 山东大学硕古学位论文ＣｈａｐｔｅｒｓＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎａｎｄＯｕｔｌｏｏｋ５５Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ５７Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｓ６３ＰａｐｅｒｓＰｕｂｌｉｓｈｅｄａｎｄ民ｅｓｅａｒｃｈＰａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏ打ｄｕｒｉｎｔｈｅＤｅｒｅｅＳｔｕｄ６４ｇｇｙＩＶ 山东大学硕±学位论文摘要一随着社会和经济的发展，为满足生产和生活的需求，电网的规模进步扩大，其安全稳定运行将面临着更加严峻的考验，作为电力系统的重要组成部分，电力设备的运行状态将直接影响电力系统的运行。高压断路器作为电力系统的核也开关设备，在电网中起到保护与控制双重作化其保护作用主要体现在当电力线路或设备发生故障时，配合继电保护装置，快速切除电力系统故障，保证系统中非故障区域正常运行，其控制作用主要体现在电力系统正常运行时，把部分电力设。备或线路投入或切除，Ｗ满足电力系统运行需求高压断路器在运行过程中承受一电、热、环境等因素的影响，其性能将发生定程度的劣化，从而对电为系统的稳定运行造成潜在的威胁一，若劣化至定程度则发展为故障，将对电力系统的运行产生直接影响，轻则引起部分用户断电，或者造成部分电力设备的损坏，重则引起电力系统连锁反应导致系统的崩溃，即大面积停电，将对人们的生产与生活造成重大的影响一。因此，对高压断路器进行准确有效的状态评估为进步制定维护计划保证电力系统的安全稳定运行具有重要的意义。一高皮断路器状态评估系统作为个复杂的多因素评估系统，其评估因素具有模糊性、灰色性及随机性。本文在调研和总结前人的工作的基础上，将云模型理一论和灰色模糊综合评判应用到高压断路器的状态评估中，提出了种新的高压断路器状态评估思路，综合考虑了高压断路器状态评估因素的模糊性、灰色性及随机性，使评估结果更加有效可靠。首先，本文在基于高压断路器相关试验项目及运行参数分析的基础上，结合系统建模的相关原则，选取代表性指标，建立了多层次评估因素集；其次，综合考虑运算量及评估精度，合理地划分运行状态等级；然后，采用改进的层次分析法确定权重集的模部，并结合信息的充裕程度及专家的经验确定权重集的灰部。权重集的模部表明同一层次各评估因素的相对重要性，灰部表示相应模部确定的可信度。最后，结合定量分析与定性分析的方法，通过隶属度来描述评估因素与各状态等级之间的模糊隶属关系，并引入点灰度描述相应模糊关系的可信度，综合建立灰色模糊判别矩阵。对于定量指标，其隶属度的确定采用云模型，对于定Ｉ 山东大学硕±学位论文。，对性指标，其隶属度确定采用模糊统计试验法综上髙压断路器的运行状态进行综合评估，并引用内积法与最大隶属原则相结合的方法确定最终评估结果。实。例验证表明，该评估模型可Ｗ客观有效地评估高压断路器的运行状态关键词！窩皮断路器；状态评估；云模型；灰色模糊综合评判；点灰度ＩＩ 山东大学硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉｅｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｔｈｅｓｉｚｅｏｆｒｉｄｆｉｉｒｔｈｅｒｅｘａｎｄｓ化，ｇｐｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏ打ａｎｄｌｉｆｅａｎｄｉｔｓｓｅｃｕｒｉｔａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｗｉｌｌｆａｃｅｍｏｒｅ，ｙｙｓｅｖｅｒｅ化Ｓｔ．Ａｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔａｒｔｏｆｔｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｔｈｅｏｅｒａｔｉｎｓｔａｔｕｓｏｆｏｗｅｒｐｐｐｙ，ｐｇｐｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｉｌｌｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ＡｓｔｈｅｃｏｒｅｓｗｉｔｃｈｅａｒｏｆｔｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｔｈｅＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｌａｓａｄｕａｌｒｏｌｅｏｆｒｏｔｅｃｔｉｏｎｇｐｙ，ｐｙｐｍｄＣＯ打ｔｒｏｌ．Ｔｈｅｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｅｃｔｍａｉｎｌｅｍｂｏｄｉｅｓｉ打化ｅａｓｅｃｔｗｈｅｎ化ｅｏｗｅｒｌｉｎｅｓｐｙｐｐｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｇｏｗｒｏｎｇ化ｅｃｉｒｃ山ｔｂｒｅａｋｅｒｒｅｍｏｖｅｓ化ｅｆａｕｌｔｒａｉ姐ｉ化化ｅ，ｐｙ，ｗｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｙｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅａｎｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｓｔｅｍｐ，ｐｙ－ｍａｎｏｎｆａｕｌｔａｒｅａ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｆｅｃｔｉｎｌｙｅｍｂｏｄｉｅｓｉｎｔｈｅａｓｅｃｔｗｈｅｎｔｈｅｓｓｔｅｍｒｕｎｓｐｙｎｏｒｍａｌｌｙｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｉｎｕｔｓｏｒｒｅｍｏｖｅｓｔｈｅａｒｔｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｕｉｅｎｔｏｒ，ｐｐｑｐｍｌｉｎｅｓ１：ｏｍｅｅｔ化ｅｎｅｅｄｓｏｆｏｗｅｒｓｓｔｅｍｏｅｒａｔｉｏｎ．ＴｈｅＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｗｉｌｌｂｅａｒｐｙｐｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｈｅａｔ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｄｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｓｏｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｉｌｌｂｅａｃｅｒｔａｉｎｄｅｇｒｅｅｏｆｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｈｒｅａｔ化ｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍ．Ｉｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅ打ｔｏｆｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｐｐｙｐ，ｂｅｉｎｇｔｏａｃｅｒｔａｉｎｅｘｔｅｎｔ，ｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｔｏｆａｕｌｔｓｔｈａｔｗｉｌｌｈａｖｅａｄｉｒｅｃｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．ＩｆｔｈｅｆａｕｌｔｉｓｓＵｇｈｔ，ｌｅａｄｉｎｇ化ｔｈｅｐｏｗｅｒｏｕｔａｇｅｓｏｆｓｏｍｅｕｓｅｒｓ，ｏｒｃａｕｓｉｎｇｄａｍａｇｅ１：０ｐａｒｔｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔｙｔｈｅｆａｕｌｔｗｉｌｌｃａｕｓｅａｃｈａｉ打ｒｅａｃｔｉｏｎｌｅａｄｉｎｇ化ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｌｌａｐｓｅ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｈａｖｅ泣＇ｓｉｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｅｏｐｌｅｓｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｌｉｆｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｇｐｐ，ＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｃｏｎ出巧ｏｎａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｏｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｒｏｒａｍ化ｅｎｓｕｒｅ化ｅｓａｆｅａｎｄｓｔａｂｌｅｏｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｇｐｔｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍ．ｐｙＨＶｍｍ－ｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓｔａｔｅａｓｓｅｓｓｅ打ｔｓｙｓｔｅｍｉｓ过ｃｏｐｌｅｘｍｕｌｔｉｆａｃｔｏｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｓｔｅｍｗｈｏｓｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｂｅｉｎｆｕｚｚｒａａｎｄｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｙ，，ｇｙｇｙｓｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｏｆｒｅｄｅｃｅｓｓｏｒｗｏｒｋｔｈｉｓａｅｒａｌｉｅｓｔｈｅｃｌｏｕｄｍｏｄｅｌｐ，ｐｐｐｐ－ｆｏｚｚｔｈｅｏｒｙａｎｄｇｒａｙｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ化化ｅＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓｔａｔｅ打Ｉ 山东大学硕±学位论文ａｓ化ｓｓｍｃｎｔ，ａｎｄｒｏｏ泌ａｎｅｗｔｈｏｕｈｔ〇且ＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋ針ｓｔａｔｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｗｈｉｃｈｐｐｇ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓｔａｔｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｆｉｉｚｚｙａｎｄ，ｇｒａｙｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ，ｍａｋｉｎｇａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．ＦｉｒｓｔｌｙｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｓｉｓｏｆＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓｉｌｏｔｒｏｅｃｔｓａｎｄａｓｓｏｃｉａｔｅｄ，ｙｐｐｊｏｅｒａｔｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓｔｈｅａｅｒｃｏｍｂｉｎｗｉｔｈｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｉｎｃｉｌｅｓｏｆｓｓｔｅｍｐｇｐ，ｐｐｇｐｐｙ－ｍｏｄｅｌｉｎｇｓｅｌｅｃｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｉｎｄｅｘｔｈｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ｆａｃｔｏｒｓｓ巧．Ｓｅｃｏｎｄｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｃｏｍｕｔａｔｉｏｎａｎｄａｓ化ｓｓｍｅｎｔ，ｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｉｖｉｄｅｓｒｅａｓｏｎａｂｌｔｈｅｏｅｒａｔｉｏｎａｌｓｔａｔｕｓｌｅｖｅｌｓ．Ｔｈｅｎｕｓｉｎｔｉｉｅｉｍｒｏｖｅｄ，ｐｙｐ，ｇｐＡｎａｌｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｆｕｚｚｙｐａｒｔｏｆｔｈｅｗｅｉｇｈｔｓｅｔ．Ｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｙｒａａｒｔｏｆ化ｅｗｅｉｈｔｓｅｔｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉ化出ｅｗｄｕｎｄａｎｃｄｅｒｅｅｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｇｙｐｇｙｇａｎｄ化ｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｏｆｅｘｐｅｒｔｓ．Ｉｔｓｆｉｉｚｚｙｐａｒｔｉｎｄｉｃａｔｅｓ也ｅ化ｌａｔｉｖｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆ也ｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓａｍｅｌｅｖｅｌ．ＴｈｅＫｓｐｅｃｔｉｖｅｇｒａｙｐａｒｔｅｘｐｒｅｓｓｅｓｔｈｅｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｏｆｔｈｅｆｕｚｚｙｐａｒｔｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｃｏｍｂｉｎｉｎｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｓｉｓｙｙ，ｇｑｙａｎｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｕｓｉｎｇ化ｅｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｄｅｇｒｅｅ化ｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｆｏｚｚｙａｆｆｉｌｉａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓａｎｄｅａｃｈｓｔａｔｅｇｒａｄｅａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｉｘｅｌ，ｐｇｒａｓｃａｌｅ化ｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｉｎｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｏｆｔｈｅｆｉｉｚｚｅｌａｔｉｏｎｔｈｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｒａｙｙｙ，ｇｙ扣ｚｚｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ．Ｆ畑ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｔｓｍｅｍｂｅｒｓｈｉｄｅｒｅｅｉｓｙ，ｐｇｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｌｏｕｄｍｏｄｅｌ化ｒｕａｌｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｔｓｍｅｍｂｅｒｓｈｉｉｓ，ｑ，ｐｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｆｕｚｚｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｔｅｓｔ．ＩｎｓｕｍｍａｒｔｈｅｏｅｒａｔｉｏｎａｌｓｔａｔｅｏｆＨＶｃｉｒｃｕｉｔｙｙ，ｐｂｒｅａｋｅｒｉｓａｓｓｅｓｓｅｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｆｉｎａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｉｎｎｅｒｐｒｏｄｕｃｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｄｅｇｒｅｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．ＴｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｒｏｏｓｅｄｍｏｄｅｌｃａｎｏｂｅｃｔｉｖｅｌａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌａｓｓｅｓｓｔｈｅｓｔａｔｅｏｆＨＶｃｉｒｃｕｉｔｐｐｊｙｙｂｒｅａｋｅｒｓ．Ｋｅｗｏｒｄｍｅｎｔ－ｓ：ＨＶｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓｓｔａｔｅａｓｓｅｓｓｃｌｏｕｄｍｏｄｅｌｒａｆｕｚｚｙ；；；ｇｙｙｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｃｍｉｘｅｌｒａ化ａｌｅ．ｐ；ｐｇｙＩＶ 山东大学硕±学位论文第１章绪论１．１课题研究背景及意义一随着社会和经济的发展，为满足生产和生活的需求，电网的规模进步扩大，其安全稳定运行将面临着更加严峻的考验，需要同时兼顾系统运行的可靠性和经。济性作为电为系统的重要组成部分，运行中的电力设备受到各方面因素的影响，其性能将发生一定程度的劣化，从而对电力系统的稳定运行造成潜在的威胁，若劣化至一定程度则发展为故障，将对电力系统的运行产生直接影响，故障轻微则可能造成线路供电中断，，进，故障严重则可能引起区域断电甚至致使系统崩溃、而严重影响人民的生产与生活。因此，对其进行实时的监测准确的评估与及时有效的维护具有重大的经济效益与ｉ会效益。高压断路器作为电力系统的核也开关，在电网中起到保护与控带Ｉ双重作用。故障发生时，通过与继电保护装置相互配合，快速准确切除电力系统中的故障部分，保证系统中非故障部分的正常运行。正常运行时，根据系统运行要求及用户需求，操作高巧断路器投入或切除部分电力设备或线路，Ｗ保证电力系统正常运Ｗ。，行如果高压断路器在运行中发生误动或拒动轻则引起部分用户断电，或者Ｗ造成部分电力设备的损坏，重则引起系统连锁反应致使大面积停电。因此，及时有效的维护对保证高压断路器的可靠运行具有重要意义目前，针对高压断路器的检修还处于定期检修阶段，不仅检修工作量大，耗。费大量的人力物力，而且还存在检修不足或检修过度的问题针对其不足，现阶一一段很多专家学者致力于种新的检修模式状态检修，该检修模式实现了根据设＂＂备的状态进行当修则修。其主要包括Ｈ方面：对高压断路器进行实时准确的在线监测是状态评估和状态维修的前提，只有获得精确的数据参数才能进行准确的评估与维护；状态评估作为关键环节，其实施是基于在线监测技术获得的数据，利用相关的算法理论进行评估；根据状态评估的结果制定检修计划进斤事故预处理或直接处理。从技术层面讲，在线监测与最终检修更倾向于技术和设备的发展与改进，而状态评估更倾向于相关算法与理论的创新与应用。综上，状态评估作为高压断路器状态维护的关键环节，对其相关算法进行创１ 山东大学硕±学位论文新和应用具有重要的意义。本文在调研有关电气设备状态评估算法的基础上，将一灰色数学理论和云模型理论引用到高压断路器的状态评估方面，提出了种新的高压断路器状态评估算法，该算法兼顾了高压断路器状态评估的模糊性、灰色性一及随机性，使评估结果更加准确，为进步制定维修计划提供了可靠的参考。本课题除具有重要的学术研究意义外一，还具有定的实际应用价值。１．２高压断路器的状态维修现状及发展１９５４年，美国通用电气公司提出了预知维修的思想，其主要思路是依据设Ｗ。备的状态进行维修，这可Ｗ视为状态维修的维形：状态维修主要分为兰个大的方面首先，进行数据的采集，现在主要通过在线监测技术实时获得在线数据，其为状态检修奠定了基础，；其次状态评估为断路器状态维修策略的制定提供可靠的依据，其为状态检修的关键；最后，制定合Ｗ理的状恣维修计划，保证电网运行的安全与稳定。１．２．１高压断路器在线监测研究现巧１９５１年，美国学者Ｊｏｈｎｓｏｎ提出了在电机运行条件下对槽放电现象进行监视，Ｗ防止电机损毁的思路，可Ｗ视为电力设备在线监测思想的维形ｓ’Ｗｔ对高足断路器的在线监测，针对不同的侧重点，国内外相关单位都投入一大量的人力与物力，并取得了定的成果，主要的技术成果如下：一（１）断路器机械机构的监测：机械操作机构的信号存在多样性，某故障一可能对应多种机械特征，或者某机械特征的变化导致不同的故障和故障点。其主要监测量主要包括分合闽电磁铁线圈电阻、断路器刚分、刚合速度及分合闽不ｎｉ］－同期等。产品主要有断路器机械特征测试仪ＴＭ１６００、ＫＺＣ１型高压断路器在ｓｉｔｉ线监测仪等。（２）高压断路器绝缘腔测：ＳＦ由于其特殊的性质，使其成为目前应用最为６广泛的灭弧和绝缘介质，通过对其进行监测，可Ｗ获取有效的状态信息，主要监测各气室气体压力、微水含量＾１及。目前，国内外采用最为广泛的检测１低氣化物ｔｎｉ管法测量低氣化物的含量来推断高压断路器内ＳＦ６的绝缘强度。（３）高压断路器电寿命监测：断路器的电寿命直接取决于开断磨损情况。国内外学者就通过判断断路器的性能得到断路器的电寿命状况做了大量的工作。２ 山东大学硕ｄｒ学位论文国内学者王章启提出了相对电磨损度的概念．Ｐ．Ｐ．Ｓｔｓ，ＫＥＭＡ高压实验室的Ｒｍｅｅ等利用智能零点测试系统测得电弧电流过零前的相关参数（电弧电皮、电流、电ｔＷ导率），建立了基于Ｍａｙｒ电弧模型的新型断路器电弧模型。Ｐ．Ｈ．Ｓｃｈａｖｅｍａｋｅｒ等提出用引入电压的Ｍａｙｒ改进电弧模型Ｗ提鳥评估精度，最终结果达到预期结１５］［果。（４）其他监测量；温度、介损、漏电电流等。一综上所述，国内外关于高压断路器的监测做了大量的工作，提出了些新的理论和方法，如声诊断法、不侵入诊断法等１．２．２高压断路器状态评估研究现状随着状态检修理论的发展与应用，国内外学者意识到状态评估的关键性，逐ＵＳ’Ｗ步将目光转到设备状态的综合评估技术的研究上。目前，对高压断路器运行一。状态的评估还处于起步阶段，作为状态检修的关键环节，对其有ｔ进步研讨国内外学者就高压断路器的状态评估理论模型做了大量的研究一，并耿得了。０ＳＦ６ＨＰ法的定的工作成果文献［２针对断路器，提出了基于Ａ高巧断路器多］层次模糊综合评估模型，但其仅仅考虑了评估因素的模糊性。文献２提出了基［叫一于模糊层次分析法的高压断路器的状态评估中，优点在于采改进了判别矩阵的。２２致性问题，缺点在于建模的依据不足，及未考虑评估因素的灰色巧文献［将］故障树引用到模糊综合评判中，通过分析运行中的高压断路器相关数据判定高压断路器的运行状态的算法。文献Ｐ３通过引用均衡函数的变权模式进行断路器状］态模糊综合评判权重的确定，使得权重的确定更加合理，进而使得评估结果更加有效可靠。文献［２４考虑到评估的随化性，提出了基于云模型的高压断路器状态］评估方法。文献［２５］运用小波分析得到断路器机械故障振动特性，运用模糊综合评判对高压断路器进行故障诊断。文献２在分析高压断路器各种参数及试验项［巧目的基础上，提出基于突变理论的高压断路器运行状态评估算法。文献［２７］针对高压断路器评估因素的模糊性和灰色性，提出了基于证据理论的窩压断路器故障诊断算法。文献［２８提出了基于径向基神经网络的真空断路器机械故障诊断算］。２９。法文献［将物元理论与证据推理相结合，提出了高压断路器综合评估模型］文献［３０］采用引进三角模糊数的改进模糊层次分析法确定评估指标权重，使评估３ 山东大学硕王学位论文结果更加可靠有效。由Ｗ上的理论成果可知，不同的评估模型依据不同的原理，采用不同的算法，也就是算法的创新是一个重要的研究方向，调研前人工作的成果，就目前评估方面应用的算法进行简单的说明。层次分析法（ＡｎａｌｔｉｃａｌＨｉｅｒａｒｃｈＰｒｏｃｅｓｓ，ＡＨＰ）将定量分析与定性分ｙｙ析相ＰＷ１结合，用于分析复杂的多因素系统，在很多领域得到了广泛的应用，由其衍生的一ＩＡＨＰ和ＦＡＨＰ具有不同的特点与优势合评判法是；模糊综种基于模糊逻辑的综合评估算法，其主要应用于质量评估、多目标决策、故障诊断等由邓聚巧教授提出的灰色系统理论Ｗ层次分析理论为向导，结合了定性分析与定量分析，其主要适用于模糊复杂的多因素大系统，在系统评估和优化方面具有重要３８’３９［］的地位；由蔡文教授提出的物元理论着重研究事物变化的条件、遂径、规律等因素的可变性，其主要用于解决不相容或矛盾问题，Ｗ动态地添加或者删除评ＷＷ估体系指标而不会对评估结果造成过大的变化。此外，国内外学者将聚类分析ｓｎ－法证据理论可开拓综合评估方法贝叶斯网络ｔＷ等算法应用于状态评估领域一，并取得定的成果。一虽然高皮断路器状态评估研究取得定的成果，但其成功案例相对较少，因此一，对其高压断路器算法进行创新研究有待进步的探究与发展。１．２．３高压断路器检修制度的研究现状、。最早出现的检修制度为事后检修，其主要受约于当时人力物力的限制这种检修制度存在很大的缺点，即无法排除潜在性威胁，很有可能引起连锁反应造成重大的电力系统事故。。随着科技和经济的发展，定期检修应运而生就目前为止，国内针对高皮断路器的维护还主要依赖定期检修，分为大周期检修和小周期检修，其主要是起到预防作用。但该检修方式存在明显的不足：首先，由于电力系统中高压断路器的数量非常多，检修工作量大，耗费大量的人力与物为，；其次存在检修不足的可一些运行年限长的高压断路器其故障发生频率可能较高能性，，检修周期相对于一，与其故障频率较长，从而在检修间隔间发生故障进步引起电网供电中断；此一夕ｂ还存在检修过度的问题，些新安装或经历大修的高压断路器其短时间不会＂＂一出现问题，但定期检修的原则为到修则修，迭就可能造成种尴尬的现象，４ 山东大学硕壬学位论文即设备不是用坏的，而是被检修坏的，既有失经济性，又严重影响设备寿命。＂＂一针对定期检修的不足，现阶段国内外学者致力于种当修则修的新型检一过监测设备的运行参数修方式，判断设备的运行状况制定相应状态检修，即通检修计划。该检修方式可有效地减少工作量及因检修不足引起重大事故的可能性，还可Ｗ避免设备因过度检修而造成使用年限的减少。但状态检修成功的实例，，并不是很多，其中很大的原因在于没有成熟有效的状态评估系统就目前为止针对高压断路器的状态评估系统还处于摸索阶段。１．３本文的主要工作一一个复杂的多因素系统直处于探究阶高压断路器作为，其状态评估算法段。本文在调研高压断路器相关理论及试验项目的基础上，结合前人的工作，进一行细致的分析，力图建立个合理有效的综合评估模型。本文的韦要研究工作包括Ｗ下部分；１．调研高压断路器的运行故障机理及相关试验项目，对相关运行因素进行分析，主要分为机械特性、电气特性、绝缘持性及工作环境等其他因素，选取代。表性指标，建立递阶多层次评估因素集２．评估因素权重集包含模部和灰部，利用改进ＡＨＰ法确定每因素权重集的。模部，通过专家打分求均值的方法确定权重集的灰部３．利用云模型确定灰色模糊判别矩阵的模部，顾及了评估因素的随机性；。根据信息的充裕程度引入点灰度，表征相应隶属度确定的可信度４．在上述研究工作的基础上，对高压断路器运行状态进行综合评估，并基于最大隶属度原则与内积法相结合的方法对综合评估结果迸行处理。１．４本章小结在阅读大量的文献的基础上，本章首先介绍了高压断路器状态评估的研究背景及意义，并对高压断路器在线监测、状态评估及检修制度的现状及发展做了详一细的阐述与分析，进步提出了本文的研究内容。５ 山东大学硕±学位论文第２章高压断路器状态评估因素分析随着相关基础理论的发展及创新，国内外学者针对高压断路器的状态评估提出了很多新的思路，但有效准确的评估案例并不是很多，通过阅读相关文献探求一出重要原因所在之一就是相关评估体系的建立存在定的缺陷，而高压断路器状态评估因素的分巧对评估体系的建立起到至关重要的作用，本章的目的在于分析一断路器的故障机理及影响运行状态的相关因素，为进步建立评估体系提供可靠的参考。２．１高应断路器的相关故障理论２．１．１高压断路器的故障演变由于在运行过程中受到各方面因素的影聯，，高压断路器的性能将要降低下一降至定程度将导致高压断路器发生故障，确切了解高压断路器的故障演变过程２－１电对高压断路器进行准确的状态评估具有重要的作用，具体演变过程如图气－。ＰＦ设备状态特性曲线所示图中代表故障间隔时间，即设备从潜在故障发展到一故障的时间间隔。个弱点就在于，不同的设备其故障间隔时间不同定期检修的此，，，若故障间隔在检修间隔内致使设备故障无法被检测进而不能进行相应维，，运用状护，而状态检修的优势在于此通过在线监测能够很好地获取实时数据一。态评估能够很好地预判设备的状态，进步制定相应的维护计划娜发生｜１５／ｆ严／ｉ重潜在Ｉ程故障起始＾间隔ｉ度＾Ｉｉｂｂ设备运行时间图２－１电气设备状态特性曲线高压断路器的整体运行状态的演变趋势可用断路器整体性能的发展趋势曲６ 山东大学硕±学位论文Ｐｑ２－２线来说明。，如图所示午缺—￣—￣＂１ｈ７７陷故障ＣＸａ乎素异常Ｂｎ＼Ｂ２／＇＇、－正常Ａ、；方、Ｊ；；；；二二三，时间ｔ图２－２窩压断路器非正常状态演变趋势Ａ型－ａ；Ａ曲线表示窩皮断路器的劣化曲线，由于绝大多数投入使用的高压Ａ型一断路器为，因此，可认为绝大多数高压断路器的性能发展趋势属于送类型－ａ。此外，Ａ曲线显示设备初始运行时正常，但迅速劣化导致故障，可能原因ｉ一－为发生突发性故障。Ａ３２曲线显示高压断路器在进入异常状态后，没有进步加一－速劣化发展为故障，保持异常状态，但存在定的运行风险。Ａａ３曲线显示高压断路器在进入异常状态后随着时间推延，又恢复正常状态，发生概率较小，这种情况可能原因是该断路器发生异常后进巧了相应的维护修理。一Ｂ型Ｂ－ｂ：曲线表示在高压断路器投入使用前就存在定的潜在缺陷，随时一一间推移，进步劣化导致故障的发生。般情况下，该类型断路器需要在使用过程中加大监测力度－ｂ，否则将导致这种现象的发生。曲线Ｂ表示存在潜在故障ｉ一－的高压断路器在运行过程中，缺陷没有进步发展，保持原状态运行。曲线Ｂｂ２表示存在潜在故障的高压断路器在运行初期发现缺陷，进行调试或维护，使断路器正常运行。Ｃ型：Ｃ型为不合格产品，应该淘汰。２丄２高压断路器的故障类型及原因国际大电网研究委员会对高压断路器故障做了两次世界范围内的调研，调研ｔｗｉ的结果显示，机械方面、电气方面和辅助回路方面的故障占总故障数７８％Ｗ上。根据高皮开关所统计的我国高压断路器的运行情况可知－２００８年间全，在１９９９，国电力系统１１０ＫＶ及其上的高压断路器运行故障及其原因调查中，拒动与开断关合故障等占２５％，绝缘故障占４１．７％，误动故障占２２．２％，载流故障占２．８％，７ 山东大学硕±学位论文其他占８．３％。按照故障发生的原因及发生的部位统计如下；在工作电压下的元部件故障为２３．１３％，电气控制及其辅助回路故障占２１．５５％，机械故障占４９．４７％，５４ｔ］剩下的故障占５．８５％。综合调研结果可得出高压断路器的事故类型主要为四个方面ｉ（１）拒动：主要从拒合和拒分两个方面分析，具体异常现象及可能原因见－表２１。２－表１断路器拒动的异常表现和可能性原因分析￣现象分类异常表现可能性原因分析１．线路两端带电压（１）．线圏烧损或者断线；（２）．铁芯卡涩；＇２铁芯不启动．线路两端无电压（１）．烙丝烙断；２）端助开关触点没有良好地接触；（（３）．连接螺丝松动致使二次回路接触不良；巧口（１）．铁芯运动过程受到严重阻碍；铁芯启动下，合闹四连（２．合间锁扣扣入牵引杆过深）；杆未动作（３）．线圈端子电压偏低；（４）．铁芯撞杆导致变形；（１）．本体或者操作机构存在卡涩；牵引杆未释放（２）．四连杆扭曲变形；＂。口俾引巧未出死区；１．线圈端子带电压１（）．铁巧卡涩；２）．线圈烧毁或部分断线（；２．綱端于不带植拒分（１）．烙丝烙断；二次回路接触．（２）．不良；铁巧启动下，分闽锁钩（１）．线圈的端子电压偏低；或者分闽四连胖未释放口）．铁芯运动受阻致使空程较小；￣￣机构连板系统去动作体或者症若机构严重卡涩Ｉ（２）误动：高压断路器的误动可能造成非常严重的电力系统事故，主要表２－２现为储能后自动合间，无信号自动分闽，合闽立即分间等，具体的原因见表。（３）高压断路器绝缘故障：套管进水受潮、油质劣化或油量不足、ＳＦ泄露６及污闪和霄击引起的高压断路器闪络。（４）导电性能不良：主要原因在于机械缺陷，如接触面不清洁、接触面接触压力不足、卡阻等。８ 山东大学硕±学位论又表２－２断路器误动的异常表现和可能性分析异常表现可能性原因分析￣（１）．复旧弹資变形致使四连杆为复位；（２．合闹四连杆的受力过小；）储能后自动合间（３）．锁扣支架支撑连接松动；（４）．电机电源未及时切换：＂＂距离较大导致撞击严重从而变妝（５）庫引杆过死区（１）．分间线圈的动作电压过低；口法、（２）．继电器触点闭合；工口ｎｒ白＾／＾ｎ无倍号情况下’自动分间一、瓜方＋品３—．次回路存在两点接地（）；（４）．分间鐵钩扣入过浅；（１）．分间四连杆或分阐锁扣未复位；（２）．锁钩表面变形严重致使锁扣不稳定；（３）．锁钩复位间隙调整过大；（４）．分闽化分闹回路带电，且二次回路存在混线；Ｉ２．２高压断路器的相关特性分析高压断路器作为一个复杂的多因素系统，其运行状态主要受到机械、电气及绝缘方面的影响，除此之外，还受到工作环境、生产厂家等因素的影响。下面主要从四个大的方面着手，对高压断路器的相关特性进行分析。２．２．１高应断路器的机械特性分析由２丄２节知，高压断路器的故障主要为机械故障，其发生率占到７８％Ｗ上。高压断路器的机械机构运行状态直接影响其整体运行状态的好坏，对其特性进行。分析具有重要的意义对高压断路器的机械恃性进行分析，主要在于解读速度和时间等技术参数与高压断路器的机械机构的运行状态的相关性。１、高压断路器的时间参数分析（。燃弧时间燃弧时间是影响断路器触头电磨损的主要因素，其长短受诸多因素的影响，如下所示：一．起弧的时间存在定的不确定性①；②．各相最短燃弧时间受开断电流的影响；一一．开断电流包含定量的直流分量，其对电流过零点存在定程度影响⑨；９ 山东大学硕±学位论文一在实际的工程中，燃弧时间般取Ｗ固定的值，主要是由于其对断路器触头开断磨损的影响在检修和维护过程中不被考虑。（２）开断过程时间参数断路器的开断：从断路器接到分间信号，到所有相中电弧都媳灭的过程，可－３见图２。从电力系统运行的稳定性出发，开断时间越短对电力系统的稳定运行越有利。合闽位暨合岡吗触动置／Ｉ分阐位／ＩＩ：闽位置Ｉ分ＩＩＩＩ电流流过ｉＩ＿Ｊ！分阿巧作！时间ｉ＞＿Ｂ一师ｊ关合时间：＿１；丽丽］Ｉ预击穿时间ｉ？燃弧时间！；；；ｊ＞合剛炯ｉ；开断时间Ｖ柿ｔｌ巾賴｛缺脯相巾触头接触ＰｊＩ扁相中弧触义分离’分ｉ旬脱扣器带＊ｋ先过电流相过电流图２－３断路器的开断过程时间关系图２－４断路器的关合过程时间关系（３）关合过程时间参数一关合过程：断路器从接到合间信号起，到其中任何相通过电流的瞬间的过一－。。程，其关系可见图２４关合时间定程度上影响着电力系统的稳定运行（４）王相分合间不同期Ｈ相分合间不同期与高压断路器的运行状态具有一定的关联性，分合闽严重不同期将导致电力系统的非全相运行，进而可能引起操作过电压、断路器误动作等，对电力系统安全稳定运行造成重大的影响，如相间分闽不同期致使燃弧时间差的分布规律及极值变化。该参数存在异常时，可能是机械性缺陷导致的，主要基于断路器的结构设计是满足预定范围内因素的变化的，不同的异常现象对应不同的环节存在缺陷或发生故障，如构件松脱、元件卡涩、损坏等。２、高压断路器的速度参数分析一高压断路器的速度参数定程度上能够很好地反映断路器的机械性能，因此，对其进行测试和分析具有重要的意义和价值。（１）合间过程的速度参数分析１０ 山东大学硕±学位论文断路器的合闽速度必须满足运行要求，若其低于运行技术要求，当事故发生。时，则关合不彻底致使触头烙焊刚合速度越低，欲击穿时间越长，触头烙焊越严重。刚合速度与操作机构具有特定的关系，断路器操作机构确定后，其刚合速。度也是相应的定值短路发生在动静触头接触的情况下，短路电流流经触头之间，对触头的闭合动作产生反作用力一定的关，且短路电流的大小与速度变化存在联，因此在正常运行电流下关合到底并不等同于在短路的状况下关合到底，关合一不彻底将进步影响分闽过程。（２）分阐过程的速度参数分析短路时，理论上分间速度越快，对系统和设备的危害越小，越有利于电力系统的稳定。刚分速度过低将致使燃弧时间过长，长时间作用于巧弧下容易导致触。头烙焊。此外，断路器的分闽速度对电磨损具有较大的影响在实际运行中，断路器的分间速度如果过大，将会对断路器的本体及其部件造成很大的冲击，影响机械强度，进而影响断路器的寿命。除此之外，由于机械强度的降低，将使整个断路器在操作时振动问题比较明显。因此，断路器的分阐速度因符合运行的技术标准，在保证快速切除电力系统。故障的同时最大限度地降低对设备的冲击，延长设备的使用寿命３、高压断路器的分合间线圈参数分析电力系统运行过程中，分合闽线圈烧毁的现象经常出现，经＆分析，很大的原因是由机械故障造成的分合闽线圈回路电流不能正常的及时切断造成的，因一此，对分合闽线圈性能进行分析定程度上能够反映断路器的机械性能。下面主要从分闽线圈烧毁和合闹线圈烧毁两方面进行分析。（１）分间线圈烧毁的原因．分阐电磁铁的机械故障①：主要原因为由线圈松动致使分阐动作时电磁铁发生位移引起的铁芯卡涩，或者铁芯运动行程较短导致其顶不开脱扣机构。．②断路器的拒分：问题在于连杆机构存在故障，如防护闭锁机构拒动致使铁巧过载而烧毁。：⑤．巧制回路辅助开关触点的使用问题分阐时，延时触点由于动静触头间。隙较小而容易出现拉弧现象，导致辅助开关触点烧毁，久之致使分阐线圏烧毁④．断路器分耐回路电阻问题，：分闽线圈回路绝缘下降或控制回路线径过１１ 山东大学硕±学位论文小导致的电阻偏大使分闽控制回路电皮降低而达不到动作口槛值。（２）合闽线圈烧毁的原因’①．断路器本体及操作机构的故障；断路器的传动连杆等发生卡涩，或操作一。机构连板的配合存在定差错，防护闭锁机构拒动作，致使断路器拒合间等③．辅助开关行程位置问题：辅助开关发生故障则动断延时触点拉弧或打不。开，使得合闽接触器通过重合阐或绿灯回路自保持，致使合闽时间过长而烧毁⑤．合闽接触器故障问题：线圈电阻变大致使其运行所需吸合力増加，主触点将要拉弧，而使其接触电阻变大，从而影响合阐线圈的励磁电流，使得合闽线圈无法正常工作。④．合间控制回路导线电阻过大或者合间电源容量下降致使合闽线圈端电压过低，使得合阐线圈长时间带电而烧毁。２．２．２高旺断路器的电气特性分析高压断路器的电气性能很大程度上能够反映断路器的运行状态，作为主要影一。响因素之，对高压断路器的电气性能进行分析具有重要的意义下面主要从几个方面对断路器电气性能进行具体的分析。１、高压断路器的开断磨损分析（１）相对电磨损程度、高压断路器断开时，动静触头间发生拉弧，电弧的高温致使触头表面烧损变形及金属材料损失称为触头的电磨损，尤其是断路器开断短路电流时尤为严－５重，具体见图２。变形飞娥气化ＩＩＩＩ物理现象化学现象氧化还原化合ＩＩＩＩ图２－５触头磨损现象目前，在国内运行维护中，计算断路器电触头磨损的主要方法是相对电磨损度法。Ｗ统计学为基础，相对电磨损度法忽略首开相的分布，取平均燃弧时间来计算触头的电磨损，其具体应用分析如下。一Ｍ为１假设台新的高压断路器允许的电磨损总量为，设额定开断电流下单１２ 山东大学硕±学位论文＾ＡＴ次开断电磨损，相应的开断次数为，基于累积效应和统计平均理论，可Ｗ计算该断路器的电磨损总量为ＭＷ。定义每次开断的相对电磨损度为然后依据不同断路器的么曲线求得任意开断电流／ｃ所对应的开断次数，则单次开断相对电磨损度为照此可Ｗ求得任意一次开断的相对电磨损度。（２）累计开断次数相对电磨损度法主要用于计算断路器的电寿命，而目前断路器的更换主要依。据的是断路器的机械寿命是否达到上限根据累计操作次数，与断路器的机械寿命等级要求进行对比一，判断该断路器是否超出机械寿命或者达到定的维修标准。主要分为Ｍ一ｌ型和Ｍ２型断路器。前者按照机械寿命对断路器进行分级，一般满足２０００次操作的机械型式试验后者般满足机械型式试验１００００次的操作标准一，适用于操作频繁且维护非常有限的情况。般选择操作次数较多的断路器，此来保证使用年限，但具体的选择还要参考其适用性及经济性。（３）使用年数高压断路器的使用年数一定程度上影响断路器的运行状态，随着年数的増＂一＂。加，断路器的本体及其部件出现定的劣化，其符合电为系统设备的浴盆曲线２５￣４０根据调查，高中压断路器的使用年限期望值在之间，实际使用年限受到周一。围环境及所处位置的影响台高压断路器如果运行良好，而且维护及时及没４０。有过大故障发生，使用年限可Ｗ达到年，甚至利用整修使之寿命延伸２、分合闽线圈最低动作电压一作为断路器的最基本参数之，断路器分合间线圈的最低动作电压对断路器一—的电气性能具有定的影咱，对其进行试验分析，可Ｗ定程度了解高压断路器的运行工况。一％￣６５％之间般，分闽线圈的最低动作电皮规定在３０，是由于该动作值既不能过高也不能过低。过高会导致系统故障时直流母线电压降低而拒绝动作；过低可能会导致当直流系统绝缘劣化？８５％的。合闽线圈的最低动作电压高于８０％额定电压，主要目的为保证合闽速度。根据调研，针对不同类型的断路器，操作机构合间接触器和分合恼线圈的最低动作电压的预防性试验规程标准不同。１３ 山东大学硕±学位论文（１）ＳＦ６断路器和真空断路器￣①．８０％１１０％（交流）之间合间脱扣器的可靠动作电压在额定电压，当电源电压低于额定电源电压３０％时，不应该动作；分间脱扣器的可靠动作范围为额％￣￣定电压的６５１１０％（直流）或８０％１１０％（交流）之间，当电压低于电源额定电压的３０％时，不动作。０ＫＡ时８５％風当关合电流峰值不低于５，合间线圈通流时的端电压为的额定电压时应可靠动作。⑤．进口设备参照国外制造厂的相关规定。（２）多油或少油断路器￣①．操作机构分合阐线圈及合间接触器端子的最低动作电压应为３０％６５％的额定电压之间。風当关合电流峰值不低于５０ＫＡ时，合间线圈通流时的端电压为８５％的额定电压时应可靠动作。。③．进口设备按照制造厂规定３、高压断路器主回路电阻分析断路器导电回路电阻主要指导电回路间的接触电阻，其值的大小与其接触形式一、接触压力化及接触状况具有定的关系，且存在多种因素可Ｗ导致接触电阻＝增大。由热能公式公／化可知，导电回路电阻变大时，触头的发热将严重增加，从而造成触头接触处金属材料烙化，影响开关的动稳定性和开断能力。除此之外，。回路电阻的増大还会加大接触处的氧化，严重时损坏断路器的本体因此，通过一。测量主回路电阻，定程度上能够反应髙皮断路器的运行状态一高压断路器主回路的电阻值在理论上可Ｗ通过巧算得到，般计算结果仅供一ＰＷ参考，而具体到每种规格的断路器其主回路的标准是通过型式试验确定的。２．２．３高压断路器的绝缘特性分析高压断路器绝缘的损坏将导致系统对地短路或者相间短路，除了威胁系统的稳定运行外，，还会造成重大经济损失甚至人员伤亡事件。因此，商压断路器的绝缘性能作为反应系统运行状态的重要指标，在断路器的出厂试验、型式试验中都为必测项目。高压断路器的绝缘性能分析主要包括绝缘介质的绝缘状况，绝缘部件的对地１４ 山东大学硕±学位论文．绝缘，两回路的绝缘状况。灭弧介质的绝缘状况除了绝缘介质不同的特性外，针对ＳＦ６型断路器还有气体泄漏和微水含量的影响分析。绝缘部件的对地绝缘主要一次对地绝缘电阻分析通过。交流耐压试验作为最直接有效的试验项目，主要考核两回路的绝缘状况。１、绝缘介质的绝缘分析（１）高强度介质不同类型的断路器其绝缘介质也不尽相同，绝缘介质的不同很大程度上影响着断路器的灭弧。：①．油介质在高温的作用下，变压器油分解产生大量的气体，其中氨气占７５％左右．，氮气的灭弧能力为空气的７５倍；．高真空：高真空之所⑤＾＾＾具有很强的绝缘性能是由于真空中分子浓度很低，碰撞游离与热游离很难发生；．ＳＦ⑨六氣化硫气体：气体具有强电负性，俘获自由电子的能力较强，从６而减少了电弧中的自由电子，有利于灭弧，其灭弧能力大约是空气的１００倍。（２）气体泄漏分析ＳＦ６气体具有稳定的物理化学性质，使得该类型断路器具有良好的灭弧能力和绝缘能力。该型断路器的开断容量及其灭弧能力与其耐压水平Ｗ关，而耐压强度又与气体密度相关。ＳＦ６气体的泄露将导致气体密度的降低，ｉ而使得设备的耐压水平及开断容量降低。据统计，ＳＦ＆气体泄露占该类型断路器小事故的Ｐｑ一３９％，因此，对其进行监测定程度上能反映断路器的运行性能。工程上，ＳＦ６气体的泄漏情况通常利用压力表来监测，依据是：ＳＦ６设备的一定的尺寸是，只要密封好，随着湿度的升高气室中气体的压力是随之增加。（３）微水含量分析己经经过干燥处理一在高压断路器出厂前，其，其灭弧室内水分在定的范围。内断路器受相对湿度及周围空气温度的影响，随着运化当其分压力远大于充，灭弧室将逐渐受潮。水分过商气设备的水气分压力时，使得绝缘表面受潮腐蚀，。从而绝缘强度降低，威胁系统的安全与稳定除此之外，水分的存在将使得ＳＦ６。气体在电弧的作用下分解出更多的有害物质，危害人身安全’２０ＣＳＦ参考相关试验规程规定：温度为时，断路器的灭弧室的湿度小于等６于１５０ｐｐｍ，运行中小于等于３００ｐｐｍ，其他气室的湿度刚投入后小于等于１５ 山东大学硕±学位论文２５０ｐｐｍ，在运行过程中小于等于ＳＯＯｐｐｍ。２一、次回路对地绝缘一测量绝缘电阻是所有项目试验中必做的试验之，对于不同的断路器其要求也不尽相同。（１）油断路器．：①高压多油断路器断路器合阐时，检查绝缘拉杆对地的绝缘，可Ｗ较灵敏地发现绝缘拉杆裂纹、受潮、弧道灼痕等缺陷。。．高皮少油断路器；断路器合闽时针对３５ＫＶ②，检查绝缘拉杆的对地绝缘Ｗ下少油断路器。，测量绝缘子和绝缘拐臂的绝缘《电力设备预防性试验规程》并未对油断路器的整体规程做出规定，但由有机物制成的绝缘电阻不应低于下表。表２－３油断路器绝缘电阻的要求＿幾吧…—试验类别啤Ｉ［２４￣４０－Ｉ．５７２５２５２３６３．＾大修后（ＭＱ）５０００＾＾运行中ＭＱｍ１００００（）＾交接（Ｍｎ）１００００＾＾＾（２）其他类型断路器一０主要测量对象为支持瓷套、绝缘拉杆等，般采用２５０Ｖ等级的绝缘电阻一测试仪测量其次回路对地绝缘电阻，测量值需要满足大于等于５０００ＭＯ的要求。３、交流耐压试验表２－４交流耐压试验电压￣额定电压（ＫＶ）１２４０．５１２６（１２３）２５２（２４５）诗验电压相间及对地４２口８１６０／１８０２８８／３１６）＾ＫＶ）口４９３５１２８１８０／２１２巧２／３６８（隔离端（）１说明：①．当２ＫＶ系统中性点有效接地时取括号中教据；②．分母数据为參考圧Ｃ补充的较高耐压水平。断路器的交流耐压试验是鉴别断路器绝缘水平最直接有效的方法，需要针对合间状态和分间状态分别进行。分闽状态下主要针对断口间的绝缘性能，合闽状态下主要针对相对地及相间绝缘性能。对于不同电压等级的断路器需要进行的交流耐压试验也不尽相同。口６ＫＶ及Ｗ上等级的断路器可不做整体交流耐压试验，可进行分段加压试验．５ＫＶ，但注意修正分段系数；４０及Ｗ下的断路器，在新安１６ 山东大学硕女学位论文￣１２４０．５ＫＶ等装或大修后需做交流耐压试验；级的断路器还应该做相间耐压试２－４验。具体的交流耐压试验电压值见表。２．２．４高压断路器的其他因素特性分析一、电气特性及绝缘特性些定除了上面分析的高压断路器的机械特性，还有一性因素对高压断路器的运行造成定影响、。，比如工作环境外观情况等在建立断路器运行状态的指标体系时。，必须也考虑这些方面的影响１、工作环境高压断路器的运行环境对断路器的运行状态具有直接的影响，目前考虑的环境方面的影响主要包括：周围空气的温度及昼夜温差、湿度、海拔、污秽度、抗震能为等。（１）温度因素周围空气湿度指设备安装运行环境所属的小气候环境，与热反射、通风条件一等存在定的关联性。温度过低，将増加润滑油、液压油的粘度，降低分合闽的速度，还，此外还会影响橡胶部件的绝缘强度。湿度过高致使导电部分过热会増加断路器本体及部件的老化。对于安装处的不同，高压断，降低空气的绝缘强度‘Ｃ、最低温度也不尽相同，路器标准规定最高。对户外断路器，规定最高温度为４０‘‘’一２４小时平３５Ｃ最低温度不得低于－３５Ｃ些瑪区可为－４５Ｃ。均湿度不超过，；‘一一－对于户内断路器，最高温度与户外取值样，最低温度不得低于１５Ｃ，些地’－２５Ｃ区可取。一昼夜湿差定程度上影响断路器的相对湿度或密封性能，昼夜温差过大易导致灭弧室内水分冷凝，对其密封性也提出更高的要，同时加大了塑料材料的劣化一求。昼夜湿差也包含种特殊情况：夏季，在窩温环境下运行的断路器突然遇降。雨，从而在极短的时间内形成温差，可能造成绝缘器件开裂（２）湿度因素处于多雨潮湿的亚热带、热带或夏季不利于通风地方的高压断路器，容易在表面发生凝露现象。空气作为良好的绝缘介质是指在干燥的，进而导致闪烁事故情况下，空气湿度过大，空气中的尘埃与潮气共同作用于电气设备的绝缘，使绝缘破坏而引发电力事故。因此，为了保证空气良好的绝缘特性，需保持空气干燥和净化。１７ 山东大学硕±学位论文（３）海拔因素高原地区海拔高度较高，相对大气压力较低，空气的绝缘性较差，对断路器￣的运行提出更高的要求。有关研究表明海拔高度位于１０００ｍ４０００ｍ之间的断路器，随着海拔每升高１００ｍ，其外绝缘绝缘强度降低１％左右。当海拔低于１０００ｍ时，其试验电压应进行相应地调整。此外，高海拔地区空气稀薄导致散热性差，电力设备温升随之升高。因此，对于工作于高海拔地区的断路器进行温升实验时，温升的允许值也需要相应的降’Ｃ？低。标准规定；当空气温度为４０且海拔高度位于１０００ｍ４０００ｍ之间化海拔高度每超过１００ｍ，断路器的允许温升降低化３％。另外，相应的技术指标参照制造厂家规定。（４）污秽度据统汁，在电网闪络事故中占据第二位是仅次于雷害事故的污闪事故，而污其造成的损失比雷害事故严重大约１０倍。对于户外断路器，其污秽主要包括自然型污秽巧工业型污秽。自然型污秽主要来自于海洋、沼泽、±壤等自然环境，主要有沿海海水污秽、盐碱污秽、农田尘±污秽等。工业型污移指在工业生产工程中产生的粉尘、烟粒等污秽物，如水泥厂、煤场的粉尘，工厂的排烟及酸化水雾等。对于户内断路器，其污秽主要来源内空气中粉尘，且其无法由降雨进行清扫，污秽的积累程度不亚于室外。特别是南方一，空气相对潮湿，容易引发污闪，对电力系统的运行造成定的影响。除了上述几个环境影响因素外，还应该考虑风速、覆冰及地震等方面的影响。风速对高皮断路器的机械承受能力是一个考验，目前生产厂家和运行部口就断路一器的结构承受能为达成致性指标，规定风速的标准值为３４ｍ／ｓ。就覆冰来说，不同等级的断路器对应不同的覆冰要求，其标准规定了兰个等级断路器，分别对Ｉ１０ｍｍ２０ｒｍｎ。应的覆冰厚度不超过ｍｍ，，另外，我国处于地震带上，在选择断路器时还应考虑抗震能力。２、外观情况断路器的外观情况对其稳定运行具有一定的影响，在进行髙压断路器的状态评估时必须予Ｗ考虑。断路器的外观情况主要包括断路器主体及结构外观、操作机构的润滑程度、主回路端子及支持绝缘子，其检修主要参照《六氣化硫电气设１８ 山东大学硕壬学位论文ｐｑ备运行、试验及检修人员安全防护细则》进行。此外，根据工作人员的运行经验，还应该注意对下内容进行巡查。（１）油断路器的油色是否正常，油量是否合适及是否存在漏油现象；（２）断路器的各连接处是否存在过热现象；（３）操作机构的连杆是否存在裂纹；（４）电鎭穿孔封堵是否良好。３、维修状况一断路器的维修状况对断路器的运行存在定程度的影响，因此，在断路器的状态评估过程过应该予考虑。对断路器的维修状况的分析，主要从横向和纵向两个角度出发。对于相同生产厂家、相同类型的断路器，采用横向比较方式，主要基于设计原理及制造工艺相同，发生故障的位置也将相近，对断路器的状态评一估具有定的参考价值。纵向比较方式主要是针对断路器个体而言，了解该断路一器的维修记录及其在运行中的状况。该断路器的维护记录对下次故障的维护具一有定的参考价值，主要基于该断路器的运行工作环境不变，在相同位置发生同一故障的概率较高。４、生产厂家断路器的生产厂家一定程度上影响着断路器的质量，质量的＾坏是影响断路一器稳定运行的潜在因素。通常情况下，种新的产品在进入市场之前，首先需要一经历单位长时间的运行，在此基础上结合现场情况，进行进步，Ｗ及各种试验的改进和完善，直到产品比较成熟后才推出。随着产品在实际工程中的应用，后续不断地完善创新一一，即形成系列的产品。般在选择产品的时候，都会选择知一一名度较髙和实力较强的厂家，定程度上这是种质量的保证，但也需要结合现场的要求及经济效益。２．３本章小结本章首先阐述了高压断路器相关的故障理论，分析了断路器的劣化机理，故障类型及对应的原因；其次，从机械特性、电气特性、绝缘特巧及环境等其他因素四个大的方面分析了与高压断路器运行状态相关的评估因素及有关的试验，为一步评估因素集的建立奠定了理论分析基础进。１９ 山东大学硕壬学位论文第３章高压断路器状态评估综合评估模型准确有效的高压断路器运行状态评估是建立在合理科学的评估模型的基础上的，本章在高压断路器相关故障机理与重要运行参数分析的基础上，基于云模一型理论和灰色模糊数学理论，结合前人的工作，为图建立个综合的递阶层次评估模型。３．１灰色模糊数学理论及云模型理论一、高压断路器作为个复杂的多因素系统，其状态评估因素具有模糊性灰色一性及随机性，这就需要个综合的评估模型，能够合理充分地考虑吉个特性。评．一估模型的提出是基于定的数学理论的，传统的模糊综合评判主要考虑了评估因素的模糊性。本文将灰色模糊综合评估模型引入到高压断路器的状态评估中，充分地考虑了评估因素的模糊性和灰色性，同时，引入云模型理论很好地顾及了评估因素的随机性。３丄１灰色模糊数学理论Ａ是空间义＝Ｘ对于Ａ的隶Ｘ一设林，若属度／为化Ｕ上的｝上的模糊子集／ａ（）个灰数Ａ为义上的灰色模糊集合：，其点灰度为ＶａＯＯ，则称，记作＝ＡｘＶｘｅＸ３－ｘ／（１）｛，／，（ａ（）ａＷ）｜｝＝扩＝给定空间乂的，｛ｙ｝，若Ｘ与ｙ对模糊关系ｉ？的隶属度为，其对＝应的点灰度ＶＸｉ？Ｘ；Ｘ；ＶｘＸ６ｅ７，，则称集合｛），为直ｋｙ，＿Ａｊ（，＞，（，ｙＩ义ｙ｝（）（（））ｒ））积空间７上的灰色模糊关系，也可Ｗ用灰色模糊矩阵的形式表示，如下：Ｖ…Ｖ，Ｍ２，ｉ２（）Ｕ＂ｌ＂）（伯咐）（他心）（Ａ。＊＂）＝＝。＿２）！：：龄而ｎＶ？Ｖ…？Ｖ，ｍ２ｗ，，Ｕ？ｌｌＣｍ２）Ｃ顧ｍ＂＿））＿２０ 山东大学硕±学位论文＝＊＝还可Ｗ用集偶表示为？／？，，，其中慧马＝ＸＸ７上的ｊｃＶｊｃＸ６表示空间模糊关系，，，义戶表示直积空间（＿ｙ），ＫｙＩＩ（））！（叫５５义乂７上的灰色关系［１。＝Ｗ与的设有灰色模糊矩阵京，和＾，则诚／，合成关「（、Ｊ別Ｊ］「（這ｙ別ｙ１？ＬＵｍｘｓ＠ＬＡＵｓｘ＂？？系为：示。咕＋？抑＋ｇ。－３）含Ｈ如於ｉＫ（训＂．？＋Ｇｖ？＾式中；＋Ｆｗｆ为模糊部化为灰色部分八＋ｉＪ／设；分别为（刮只（引＂＂＂＂‘＂＂＂ＰＳ１，Ｇ模部运算广义与和或算子、＋Ｇ和或。；分别为灰部运算广义与算子３丄２云模型理论李德毅院±将结合概率论和模糊数学理论相结合，通过赋予样本点Ｗ随机确一刻画概念中的随机性定度来统、模糊性及其关联性，提出了岩模型理论，在很多领域得到了广泛的应用因此，将云模型引入到灰色模糊综合评估中，可＾＞。１充［分的考虑评估因素的模糊性、灰色性及随机性１．云和云滴一设ｔ／是个用数值表示的定量论域，Ｃ是ｔ／上的定性概念，若定量数值Ｘ一ＧＣ７是定性概念Ｃ的次随机出现，ＪＣ对Ｃ的确定度ＪＣＧ０，是具有稳定倾（）［４向的随机数，即一Ｘ／。则在论域￡上的分布称为云，记为Ｃｊｃ每个Ｘ称为个云滴，云由许许多（）多云滴组成，云滴是对定性概念的定量描述，云滴的产生过程表征定性概念和定量数值之间的模糊映射。云模型通过期望Ｅｘ一个模糊概、烦Ｅｎ和超觸ＨｅＨ个数字特征来整体表征２１ 山东大学硕±学位论文念，确定Ｈ个特征值设计不同的算法生成吉滴来构成不同的云。期望Ｅｘ表示最能够代表定性概念的点，反映人们对概念的认知程度；傭Ｅｎ是定性概念的不确定性度量，与概念的随机性和模糊性相关，反映了能够代表这个定性概念的云滴的离散程度及在论域空间可被概念接受的云滴的取值范围；超贿Ｈｅ是偏的不确一定性度量，与滴的随机性和模糊性存在定的关联性。２．云发生器一正向云发生器是云模型中最重要的、最关键的算法之，是实现定性语言值与其定量数值之间的不确定性转换，是从定性到定量的映射，其将Ｗ数字特征ｅ一ＣＥｘＥｎＨ表示的定性概念转化为定数量的精确数值。，，（）一维正态云：基于正态云模型的普适性，本文采用，生成所需云滴的算法如下＇（１）生成｛＾６１１为期望值，Ｈｅ为方差的正态随机数Ｅｎ；＇．（２）生成为期望值，Ｅｎ为方差的正态随机数；Ｃ；，’－－（３）．＝．计算／／ｘｅｘｐｘＥｘ２Ｅｎ；（，）（，）＾（））一（４）Ｘ．称为数域中的个云滴具有确定度的；，￣（５）重复步骤（１）（４），直至卢生要求的《个云滴为止；采用此算法产生云滴的机制称为前向云发生器，它同样适用于多维的云滴产生过程，本文采用该类型云发生器。３．２高圧断路器状态评估综爸模型的建立评估因素集的建立｛评估评语集的建立｛巧估因素权重集的确定Ｉ灰色模糊判别矩阵的确定Ｉ灰色模糊综合评判图３－１高压巧路器的灰色模糊综合评估流程图２２． 山东大学硕壬学位论文在调研高压断路器的故障机理及分析高压断路器运行状态相关的因素的基础上，将云模型理论引入到灰色模糊综合评估中，将其应用于高压断路器运行状一态的综合评估，力图寻找评估因素模糊性、灰色性及随机性之间的关联，建立３－个合理有效的综合评估模型。其评估流程如图１所示。３．２．１评估因素集的建立１．综合评估因素集的建立准则一个复杂的系统，其准确有效的综合评估是建立在全面、合理、可行的评枯体系的基础上的。就状态评估来说，成功的案例并不是很多的，究其原因很大程度上是评估体系建立的不完善一。个有效的综合评估因素集的建立需要遵循Ｗ下原则：（１）全面一个综合评估体系应该能够从各个角度及层次全面地反映评估对象的整体状态或性能，应该尽可能多的考虑影响评估结果的因素，并使之按照相对重要性划分层次，构成多阶体系。除了考虑静态评估因素，还要考虑动态因素，充分保证了体系的动态发展趋势。（２）客观科学评估体系的建立需要遵循科学客观，其应该建立在相关科拳的理论或试验上一。对评估因素的划分需要进行充分地验证及考虑，不可出现模糊问题。因为个综合的评估体系往往是多层的，假若下层指标划分或选取不科学，那么经过计算处理得到的上层指标值也就出现问题。因此，必须保证评估体系建立的科学性。（３）合理。在考虑全面性和客观科学性的同时，还需要考虑体系建立的合理性影响评估对象状态的因素很多，不可能全部考虑进內，需要合理地选取重要且具有代表性的指标。除此之外，在大量的评估因素中，还需要考虑对评估因素的划分及处理方法一，使评估体系可行。合理地划分评估因素的层次，使同层的评估因素具有相对同等的重要性和明显的可比性。２．高压断路器状态评估因素集的建立一作为个复杂的多因素系统，高压断路器状态评估体系的建立需要遵循上述综合评估体系建立的原则。在了解断路器相关故障理论及评估因素分析的基础２３ 山东大学硕±学位论文上一，结合前人的工作，从科学客观的角度力图建立个科学合理的高压断路器状３－态评巧综合体系，如表１．表３－１高压断路器状态评估体系—目标层准则层子准则层指标层￣时间参数合间、分间不同期￣速度参数刚分速度、刚合速度机械特＇性分合阐线圈分巧＇、台线Ｈ直流电阻直流电阻Ｉ１巧相对电磨损程度、累计开断次数、五肪麻巧开断磨扳高侧年数由喔巧压最低动作电压分阐、合闽线圈最低动作电压断主回路电阻一路绝缘介质微水含量、气体泄漏ｆ绝缘特性交流耐压试验５－次回路对地绝缘—行＾状工作环境湿度、温度、污秽度、海拔态维修状况指定断路器、同类断路器其他因素操作机构润滑、主体及机构外观、外化怕■主回路端子、支持绝缘子部分生产厂家厂家实力、认同度、产品成熟３．２．２评估评语集的建立表３－２高压断路器评语集评语集运行状态说明ＩＩ①．高压断路器的各项运行指标均符合要求，无异常变化；Ｖ，良好②．各项预防性试验指标远离注意值，在最优范围Ｗ内；⑤．没有家族缺陷史，且没有经历不良工作状况。①．，没有明显地劣化趋势运行状况相对较好；Ｖ２合格②．监测数据无明显异常变化；③．各项预防性试验指标远未达注意值，劣化趋势不明显。①．存在部分监测数据发生轻微变化；胃②．发生少量较轻的异常变化；３③．预防性试验指标接近注意值，与同类产品相比较差；。④．存在家族缺陷史及不良运行记录①．部分监测数据发生明显地异常变化；②．运行过程中发生巧显异常现象；４③，．部分预防性试验值超过规程或者厂家注意值劣化明显；。④．存在家族缺陷史及不良运行工况Ｉ高压断路器综合评估模型状态等级的划分需要考虑两方面的影响因素：精确２４ 山东大学硕壬学位论文度和运算量。状态等级划分的太少，影响评估的精确度；等级划分的过多，将导＂是非制＂致计算量过大。目前，高皮断路器的运行状态等级划分主要采用的，虽然比较直观，但是由于划分的相对简单，并不利于制定维修策略。为了既可！＾很好地顾及评估的精度，又可Ｗ最大限度减少运算量，本文将高压断路器的状态＝：良ＶＶＶＶ，划分为四个状态好、合格、注意、严重，对应评语集Ｖｉ２３４｝具｛，，，３－２体见表。３．２．３评估因素权重集的确定一权重的作用在于反应各指标在评估系统中的重要地位，是种Ｗ主观度量的方式客观反应其相对重要程度。高压断路器的各项指标在评估系统中的作用不同，即重要性不同，各指标的权重应依据其指标的重要程度确定，合理客观地确定权重对综合评估的成败具有重要的影响。高压断路器运行状态的灰色模糊综合评估模型的权重集反映了评估对象与：。评估因素么间的灰色模糊关系，其包括两部分模部和灰部其模部Ｗ量化的形。式反映各评估指标的重要性，其灰部反映模部确定的可信性就权重集的确定，其模部和灰部的确定分开来确定，就其模部的确定采用改进层次分析法；其灰部的确定采用专家打分求均值的方法确定。１．评估因素权重集模部的确定权重集模部的确定有多种方法，此文采用由运筹学学者Ｔ．Ｈ．Ｓａｕｔｙ提出的具有广泛适用性的层次分析法（ＡｎａｌｙｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓＡＨＰ），其将定量分析，与定性分析相结合，用于解决非定量问题转换为定量模型的分析方法，适用于分析多目标、多准则的复杂系统。，在很多领域得到了广泛的应用本文对传统的一ＡＨＰ法进行了定的改进，主要的步骤如下所示：表３－３＾９标度法＇标度含义。ｉ表示因素Ｕ与因素巧相比较同等重要，３表示因素Ｕ与因素巧相比较稍微重要，５表示因素Ｕ，与因素Ｕ相比较明显重要，７表示因素化与因素巧＇相比较强烈重要９表示因素Ｕ．相比较极端重要，与因素Ｕｊ－－－－２、４、６．８２，４，６，８分别表示相邻則断１３，３５，５７，７９的中值说明；Ｕ／表示因素Ｕｉ与因素巧的的相对重要性，则因素巧相对因素Ｕ，的重要性为ｊ２５ 山东大学硕±学位论文Ｕ１／Ｕ。ｙ尸＂步骤１：根据评估对象，建立合理的递阶多层次评估体系，即评估因素集，具体过程如３．１所示。步骤２：构造判别矩阵。一判别矩阵是指相对于上层某指标，，本层次与之相关指标间的相对重要性￣其确定是通过专家凭借经验进行两两比较，利用１９标度法进行标注，具体的含义如表３－３所示。一这样使得主观性较大ＡＨＰ其判别由，传统的矩阵往往位专家按经验给出，为了一定程度减少主观性ＭＭ个，本文采用位专家对评估因素进行比较构造－Ｕ判别矩阵Ａ，进行求均值构成最终判别矩阵。假设某层次下具有《个评估因素Ｍ个Ｍ个Ａ－口．，Ｕ判别矩阵：化．．１则由专家进行两两比较求得如下，，，娜ｍ………＂ＪＩｎｉ也也诚诚诚说端……墙墙诚说诚如也诚每＝＝Ｗ＝．．．ＷＷｓｍ？？？？？？？．．．．．三二：三二：＂…＂．＂Ｍ＂…＂胤ｌｎｌｎｌ＿．／ｊ妃胤＿＿—矩阵中４代表第／位专家认为评估因素Ａ相对于评估因素Ａ的重要程度。－Ｕ判别对Ｍ个Ａ矩阵求均值得最终判别矩阵：＝＋Ｗ．．．－兩＋＋４）ＷＷｍ（３去［ｉ２］步驟３；求解权重，并进行标准化处理。对由步骤２得到的判别矩阵，利用ＭＡＴＬＡＢ求解最大特征根；及其对应的特征向量皆＾叫，苗，即各评估指标的重要性排序，对其进行标准化，得权］＝＾．．重集模部巧。帖，；２％］一步骤４：进行致性检验由于在实际应用中，评估系统的复杂程度Ｗ及人们认知的片面性，使得构造一一一一出的判别矩阵还是存在定的致性问题，需要通过致性公式进行致性验一－证，如式３５所示。但是由于平均随机致性指标取值的问题，本文规定Ｈ阶Ｗ（）下不进行一致性校验。２６ 山东大学硕壬学位论文ＣＩ—ＣＲ＝－（３５）化一一式中：０代表判别矩阵的随机致性比率／；乂代表判别矩阵的平均随机致性一一￣１９Ｗ的值列于３－４指标，对于阶判别矩阵，表ａ代表判别矩阵的；般致性指标，可由下式求出：＝Ｃ／＂（３－６））当时一，认为判别矩阵致性满意，表明权重分配的合理，调；否则一整判别矩阵，直到取得相对满意的致性为止。一表３－４平均随机致性指标值？１２３４５６７８９■ＷＯＯ８００卫１４１４５０．５．９１．１２１．２４１．１．＝Ｗ．．最终，确定高压惭路器评估因素权重集的模部为％Ｗ。；ｈ，２，？］２．评估因素权重集灰部的确定评估因素权重集的灰部Ｗ点灰度的形式反映评估因素集模部确定的可信程。度，其确定主要依据相关评估因素信息的充裕程度！＾１及专家的经验由于高足断一一路器同层次下的相关因素充裕程度相差不是很大，本文假定同层次的评估因。，素具有相同的灰度值结合专家经验，权重集的灰部采用专家打分求均值法确定３－５打分标准参照表：，具体方法如下所示表３－５灰度打分标准－描述性语言很充分比较充分一般比较匿乏很匿＾—Ｉ灰度值００．２０．２．４０．４０．０．６０．８乂１．０（，，］（為］（，巧（，］（０］对《个子评估因素ｍ位专家分别进行综合打分，对应分值为一…一如，，Ａｍ。为了减轻专家主观偏见，去除个最大值和个最小值后求取均值，则对应于该父层次下的子评估因素ａｉ，Ａ，．．．，ａ。的权重集灰部为：－－Ａ＇乙ｍａｘ片ｍｉｎ片ｙｊ（）（ｙ）＝扫－Ｖ（３…）ｉｍ—２’…式中Ｚ£１２／／。，代表与该父层次同层次的评估因素数目｛，，｝，一综上所述，对同层次下的ｎ个评估因素《，１构造权重集矩阵其模，化，２７ 山东大学硕±学位论文…ＷＶ：部为［巧Ｗ，，其灰部为，，则权重集的矩阵表示形式为，２，。］．．．－＝ＷＶＷＶＷＶ＇（３１１）兩，，，，，，（，，ｎ，［ｉ）（２）（）］３．２．４灰色模糊判别矩阵的确定高压断路器综合评估的灰色模糊判别矩阵由模部和灰部组成，其模部Ｗ模糊隶属度来表征评估因素对各评估状态的模糊隶属关系，其灰部Ｗ点灰度的形式来表征相应评估因素模糊隶属度确定的可信程度。１．灰色模糊判别矩阵模部的确定高压断路器综合评估系统作为复杂的多因素系统，其评估因素包含定量评估因素和定性评估因素，与其相应的隶属度的确定方法也不尽相同。（１）定量评估因素隶属度的确定一首先，对原始数据进行去预处理，使得各评估指标的表现形式致，有利于０＂６５３一Ｐ＊’步状态等级区间的划分ｌ处理下；其次，根据专家经验划分等级区间，预后越小越优型评估因素对应于￥１（０础￥２灿如］八作２，川八知旬仲叫；越大越优型评估因素对应于ＶｌｃｄｄＶｂ２ｃｌＶｂｌＶ４０ａ。最（，］（，叫，２（，］，３灿，］，（，］后，确定等级云的数字特性，及生成相应的云。对于越小越优型指标，云的数字特征的确定方法如表３－６３－６所示。对于越大越优型指标，等级乂的云数字特征确定方法与表中云£５＿＾参数的确定方法相对应。生成四个状态等级各生成四朵由Ｎ（足够大）个云滴构成的云。其中，Ｇ１、Ｃ４为半正态云，Ｃ２、Ｃ３为正态云。读取指标ｆｌ，＝对应的原始实验数据经过预处理后的数值ｘ〇，ａ，ｘ〇与四朵云分别交于个云滴，云滴的隶属度均值＝云可能没有交点则Ｍ，个，由于ａ，抑与四朵，在此文中选取Ｘ０＋５％区间范围云滴的均值分别作为指标Ａ相对于各状态等级的隶属度＝／１义３。／＂（／，句表３－６云模型的数字特征确定方法Ｉ云的数字特征玄Ｅ＾＾ｘＥｎＨｅＣ０００５．ｌ些＾〇ａ－２（ｌ＋ｂｌ／２ｂＩａｌ／６０）（）＾〇ｂ２＋ｃ／－３ｌ２ｃｌｂ２／６０．００５（）（）Ｃｄ２ｄ－ｂ２＋ｃｌ／６０４（（））＾之８ 山东大学硕±学位论文．说明：赌值化通过多次试验确定，当取值０００５时，取得比较好的效果。（２）定性评估因素隶属度的确定，对于难Ｗ量化的定性指标本文采取模糊统计试验法求取其隶属度，具体的－方法为，３７：制作专家打分调查表表所示；由专家根据相关试验规程及相关要求，结合运行状况对相应的评估因素运行状态进行判定，选定相应的状态等级，一在相应位置标记，，：；汇总各评估因素相应等级的频数进行归化处理如下所示Ｚ认为第个评估因素运行状态为／等级的专家人数■二－ｐＡＰ）参加评估的总专家人数表３－７定性评估因素模糊统计表—评定人数评定时间ＩＩＩ￣￣项目Ｌ」、下吓评估等级心？，一序号评估项目评估参考■＇—＇所属一丄＾Ｉ，良好合格注屆、严重°９０％１湿废２５Ｃ下，在Ｗ内；°’一—工作２温度－３０Ｃ般耍求在４０Ｃ；—环境３污秽＾根据周边具体情况及所处位置；４海拔根据相关厂家规定；维修５指定断路器该断路器的维修记录；状况６同类断路器其他同类型断路器运巧工况；７操作机构操作机构润滑油是否干调；外观８主体外观有无过热变色现象；情况９主回路端子是否生诱；外表涂装是否完整；１０支持绝缘子有无放电遗留痕迹；一１１厂家实力在同领域，厂家开发能力；，生产一１２认同度同领域，与其他产品比较；厂家３１产品成熟度该产品推出的年限；ＩＩＩ１１１１２．灰色模糊判别矩阵灰部的确定在确定灰色模糊判别矩阵的时候，由于各评估因素信息含量的不同，致使模糊关系的确定存在一定的不可信度一，且与信息含量的充裕程度存在定的关联。顾及其对整体评估的影响，将点灰度引入到灰色模糊关系将矩阵中，其值的确定与信息充裕程度及模糊隶属关系的可信度有关－，根据专家经验，参照表３５的标准进行确定。一综上，对同层次下的ｎ个评估因素化化．．．為。构造灰色模糊判别矩阵，隶２９ 山东大学硕击学位论文属度Ａ代表评估因素与评判等级间的模糊隶属关系，点灰度％对应隶属度Ａ确定的可信度，则灰色模糊判别矩阵如下：＾＾（片２，，／＾，１２）（的３１３）（４？）＾＇＾＾＾＾＾（／２ｎ２ｌ）｛２２＾２２）（／２４５２４）（３＿１３）？Ｖ＾＾＾＇ＶＶ，Ａ４Ｃ＾ｎ，ｎｉ＂２）（Ａ３，３，心＞＂）（＂４）＿）（＿３．２．５灰色模糊综合评判高压断路器状态评估是对其运行状态动态变化的分析，在评估过程中并不能做到对其各评估因素准确掌握。为了保留尽可能多的信息，综合评估模部运算采？＋－用Ｍ算子，其灰部采用Ｍ〇＋算子，参照式０３），合成的灰色模糊综，，（）（）合评判公式为：＝。＝．－马兩為呈片ｌＡｖ＋ｖ（３１４）旬，旬［ｆＫ佔（（加＊＝１０＠＠＊＝ｉＬＶｙＪｘｉ４１２３．．．／１２３４式中气，，，／代表；，，，，］尸［，，］与该父层次同层次的评估该因素的数目？、Ｖ；表示与么对应的灰色模糊判别矩阵；Ｗ表示权重集矩阵巧ｆｃ，为各评估指标的／、Ｖ权重及对应灰度；／为相应评估因素的隶属度值及对应点灰度值。＆０由与该父层次同层次的评估因素的灰色模糊综合评估结果巧组成更高级别－层次巧估因素的判别矩阵，如式（３１５）所示。结合相应层次的综合评判权重集进行运算。１＾此递推，逐阶运算得高压断路器的综合评估结果５。？ＳｔａｔｅＴ了ＴＴ＝…ＲＢＢ及－（３１５）？ｈｌ？１＠２？／一。就目前，针对该综合评估结果的处理方法，主要有两种方法是利用区间Ｍｌｔ二是数将评估结果转化为排序可能性矩阵，但该方法相对比较复杂；方法将隶属度最大原则与点灰度最小原则相结合，但该方法无法解决隶属度和点灰度都。很大的情形本文在处理综合评估结果过程中，引用内积法与最大隶属度相结合３０ 山东大学硕壬学位论文ｔｗ的方法。＇Ｂ－？Ｖ假设６的第，Ｖ，，，是个向量令如１，其中表示灰度值则４表示占，？ｓｔａｔｅ的可信度。令从４，则综合评判结果去通过计算６，的大小来确定，简化为Ｈ）？ｓｔａｔｅ求解６，的范数，如下所示。＝－（３１６）＾＼＾］＼Ｍ｜式中防，別为向量６，的内积。。最后，利用最大隶属原则得出髙压断路器的运行状态３．３本章小结一本章首先介绍了灰色模糊数学理论和云橫型理论，为系统建模做定的数学理论铺垫。其次，基于前面介绍的故障机理及相关参数分析，结合系统建模的原则，建立了递阶层次评估因素集；顾及综合评估的精确度与运算量，合理地划分评语集：利巧改进ＡＨＰ算法确定评估因素权重集的模部，结合评估因素相关信息的充裕程度及专家经验，通过专家打分求均值确定权重集的灰部；将定量分析与定性分析相结合，利用云模型理论确定的隶属度表征评估因素与状态等级之间的模糊隶属关系，并引入点灰度表征相应隶属关系的可信度，从而建立灰色模糊判别矩阵。最后，利用进行灰色模糊综合评估算子进行髙压断路器的状态评估，利用内积法和最大隶属度相结合的方法进行最终的状态评定。？３１ 山东大学硕±学位论文第４章算例验证为了验证该综合评估模型在高压断路器运行状态评估中的有效性，本章将对ＰＳ某杭州西口子高压开关有限公司生产的高压断路器进行细致的验证。该断路－４１、器主要技术参数如表所示，由预防性试验所得的分间合间不同期分别为１、１６５ｍｓ、．７３ｍｓ．刚分速度与刚合速度分别为２．４ｍ／ｓ、２．１ｍ／ｓ；；分合阐直流电阻分别为９００、１２５０。该断路器投运１３年，累计开断次数为４７２次，分、合阐线圈最低动作电压分别为６３Ｖ、７０Ｖ；主回路电阻为巧ｎＱ。绝缘介质中气体—压力为０．５５ＭＰａ，次回路对地绝缘电阻为８０００ＭＱ。－３Ａ表４１Ｐ１ＦＧＳＦｓ断路器主要技术参数额定电压（ＫＶ）１４５额定电流（Ａ）３１５０／４０００额定短路开断电流（ＫＡ）额定短路关合电流（ＫＡ）１００￣＾相间分闹同期性（ｍｓ）《３相间合闹同期性（ｍｓ）《５额定工频耐压ＫＶ２７５ＳＦ气体额定皮力ＭＰａ０．６（）６（）－操作机构弹資机构气体重量（Ｋｇ）８由表３－１知，高压断路器的状态评估因素主要分为机械特性、电气特性、绝缘特性及其他因素四个方面，同时作为目标层高压断路器运行状态的子评估因素，其状态的巧估结果将组成最终评估的灰色判别矩阵，直接参与最终层次的灰色模糊综合评估。因此，本算例将从机械特性、电气特性、绝缘特性及其他因素四个方面入手，进行灰色模糊综合评判，最后Ｗ四个方面的评估结果作为基础，进行髙压断路器状态评估。４．１机械特性评估高压断路器的机械特性状态的好坏对高压断路器的总体运行状态具有重大３－１影响可知，，由表其子评估因素主要包括时间、速度和分合间线圈直流电阻。下面分别进行验证。１．时间参数（１）时间参数权重集的确定①时间参数权重集模部的确定３２ 山东大学硕±学位论文由章节３．２．３所提供的改进ＡＨＰ算法进行权重集模部的确定，首先，根据专３家经验，由位专家分别构造判别矩阵，如下：１１２１１１３ｒ１１２１［／［／］／１２１３１１＿｜＿」ｌ＿」＝〇。利用ＭＡＴＬＡＢ程序求得权重集模部恥ｍｅ．３〇３８０饼巧［，②时间参数极重集灰部的确定基于相关数据的充裕程度，结合章节３．２．３所提供的专家打分求均值的方法＝求得时间参数权重集的灰部ｖ，ｆ？？ｅ〇．３。综上；，构建时间参数权重集＝０３０３８０３０－ｒ．６９０３４１）．．化．（ｍｅ＂（，）（）［］（２）时间参数灰色模糊判别矩阵的确定’①时间参数灰色模糊判别矩阵模部的确定。首先，对时间参数原始数据进行预处理通过分析可知，分阐、合闽不同期一－。１都属于越小越优型指标，对其处理般采用相对劣化度的概念公式由表４知，生产厂家规定合闽不同期性不高于５ｍｓ，分间不同期性不髙于３ｍｓ，参照相关文．一献处理方法；，具体归化公式如下合闽不同期：５（４－２）分闽不同期：Ｘ．＝互，３（４－３）ＪＣ。式中，为原始数据，或为预处理后数据－－经过式４２、式４３去量纲化处理的合闹、分间不同期数据分别为０．３３和（）（）０．５７７。其次，划分状态等级区间，其等级区间的确定是依据专家经验及参照相应的０＾６Ｐ’５３＝１文献隶属度函数边界的划分。巧估因素合闹不同期相对应状态等级划分为￥１（０，０．４］；＾２（０．２，０．巧，￥３（０．２，１．０］，￥４（０．４，０．糾（０．８，叫，分阐不同期相对应状态等级３３ 山东大学硕壬学位论文￣划分为Ｖｉ（０，０．５］，Ｖ２（０．３，０．７］，Ｖ３（０．５，０．＾Ｖ４（０．５，０．Ｗ（０．８，］。最后３－６确定各等级相应云模型的数字特征４－２所运用，参照表，如表示，‘＝ＭＡＴＬＡＢ程序进行求解，求得各评估因素对应各评估等级的隶属度ａ〇１，２，３，４）４－２结果见表。表４－２时间参数灰色模糊判别矩阵模部的碗定因素合闹不同期分阐不同期￣￣—状态Ｉ云云隶属度隶属度ＩＩＶＣ００．８７７Ｃ０．２０．０６７０．００５０１０．２５０．０８３０．００５ｉｉ（，，）ｉ（，，）ＶｚＣ２（０．４０，０．０６７，０．００５）０．５８２３ＣｚＣＯ．ＳＯ，０．０６７，０．００５）０．４８巧Ｖｇ£３（０．６０，０．１３３，０．００５）０．１３７１〇３（０．６５，０．０５０，０．００５）０．巧１４Ｖ４Ｃ４（０．８０方．０６７，０．００５）０Ｃ４（０．８（Ｋ０．０５０，０．００５）０②时间参数灰色模糊判别矩阵灰部的确定根据各评估因素判定数据的充裕程度及专家的经验，参照专家打分求均值的方法确定各评估因素对应各状态等级隶属度相应的可信度，即灰色模糊判别矩阵２３４）－的灰部巧（产１，具体取值见式（４４）。，，，综上，求得时间参数的灰色模糊判别矩阵；￣ｒ０．１８７７０．３０．５８２３０．２０．１３７１０２００１１，．．，（）（）（，）（，）＿＇—＂ｍｅ０００．２０．４８７９０．２０．３７１４０．３００．３，，，，（）（）（）（）（３）时间参数状态评估对时间参数进行灰色模糊综合评估，将时间参数权重集、灰色模糊判别矩阵，－－－即式（４１）、式（４４）带入式（３１４）进行运算，得：公＝０－．０５７００３０．５１６６０．２５０３００２０３００２４４５）．．．．（＂ｍ，，，，ｅ（）（）（）（）［］２．速度参数（１）速度参数权重集的确定①速度参数权重集模部的确定由改进ＡＨＰ算法进行权重集模部的确定，根据专家经验，结合参考数据由３位专家分别构造判别矩阵，如下：１１２１１１２１１１３１［／＇［／＇［／＇Ｗ＝＝＝，Ｗ；；Ｗ，２１２１２１３１｜＿」１＿」１＿．利用ＭＡＴＬＡＢ程序求得速度参数权重集模部Ｗ，ｅｆ０．３０３８０．的仿。＾［，］３４ 山东大学硕壬学位论文③速度参数权重集灰部的确定根据数据的充裕程度及专家的经验，利用专家打分求均值的方法确定速度参数权重集的灰部０．２。综上，确定速度参数的权重集矩阵为；Ｗ０－．３０３８０．２０．６９６２０．２（４６），，［（）（过（２）速度参数灰色模糊判别矩阵的确定①速度参数灰色模糊判别矩阵模部的确定首先，对速度参数的原始数据进行预处理。速度参数主要考虑两个代表性指标；刚分速度和刚合速度。参照相关文献对两种指标进巧去量化处理采用指数函数的形式，利用模糊数学中的Ｇａｕｓｓ分布函数处理，如下所示：／－－－Ｘ＇＝ｅｘｐ（４７），奇气Ｉ６式中，Ｘ为速度参数的原始数据，Ａ为生产厂家规定的最佳速度，参照厂家的，，要求确定。经过处理的即分速度、刚合速度对应的数据为０．２０６９，０．５６９８。其次，根据专家经验及相关文献的参考，刚分速度和刚合速度的对应状态等级划分相同，取Ｖ４０，０．３，Ｖ３（０．１，０．６，Ｖ２（〇．４，０．８，Ｖｉ（０．４，０．８０名，。（］］］］（叫－６ＡＴＬＡＢ最后，参考表３确定各状态云的数字特征；利用Ｍ求得速度参数’＝－１１２３４４３。各评估因素相应各状态等级的隶属度／〇，，，），见表３表４－３速度参数灰色模糊判别矩阵模部的确定因素刚分速度刚合速度Ｉ状态云隶属度云隶属度．ＶｉＣ４（０乂０方．０６７方．００５）０Ｃ４（０．８０乃．０６７＾．００５）０ＶＣ３（（Ｘ６化０．０６７．００５０Ｃ３（０．６００．０６入０．００５０．９１３０ｚ方），）Ｖ３Ｃ２０．２５０．０８３０．０００．２１７１〔２〇．２５．０８３０．００５０．０５０７（，，句（方，）Ｖ４Ｃｉ（０．１５，０．０５（Ｍ）．００５）０．４６６１Ｃｉ（０．１５，０．０５０，０．００５）０②速度参数灰色模糊判别矩阵灰部的确定根据速度参数各评估因素判定数据的充裕程度及专家的经验，参照专家打分＝－（１２３４）（４８）。求均值的方法确定灰色模糊判别矩阵灰部％，，，，具体结果见式＿／３５ 山东大学硕±学位论文：综上，构建速度参数灰色模糊判别矩阵￣〇〇００．１〇．２ｍ〇．２０．４６０．３，，，化（）（）（）（）＝「－］〇．９１３〇．３〇．〇５〇７〇．３〇〇．，，，（）（）（４」（３）速度参数状态评估对速度参数进行灰色模糊综合评估，将速度参数权重集和灰色模糊判别矩－－６）－阵，即式（４、式（４８）带入式（３１４），运算得：００６０６３６５０１３０２０－１４１９）公化．．．１５０．１０．０．６０．１５（４（）（，）（，）（，月［０３．分合闽线圈直流电阻（１）分合间线圈直流电阻权重集的确定①分合闽线圈直流电阻权重集模部的确定由３位专家分别根据经验对两个评估因素的重要性进行两两比较构造判别矩阵，如下：１２１１３１３「「１「］１ｌ２１１３１１３１［／」１＿／」｜＿／－利用ＭＡＴＬＡＢ程序得分合间线圈直流电阻权重集模部巧＆产０．７２３７，０．２７６３。［］②分合闽线圈直流电阻权重集灰部的确定根据数据的充裕程度结合专家经验，确定分合闽线圈直流电阻权重集灰部为所尸０．２。：综上，确定分合闽线圈直流电阻权重集矩阵＝－＾＿０７２３７０２０２７０２４１０）．．．巧．（肿（，）（妇［（２）分合闽线圈直流电阻灰色模糊判别矩阵的确定①分合间线圈直流电阻灰色模糊判别矩阵模部的确定首先，根据生产厂家要求，分闽、合阐线圈的直流电阻应该在厂家规定值±５％范围内，对其去量纲化处理，采用模糊数学中的Ｇａｕｓｓ函数，具体如下；ｒ＿Ｖ＝－Ｘｅｘ—￣—－ｐ（４１１）ｊＯ．ｌｃＪＬ＿ｃ？由生产厂家确定式中为分合闽线圈参数的原始数据，，。３６ 山东大学硕壬学位论文－化％８、０１。利用式４１１预处理后的数据分别为．５６（）其次，根据专家经验及相关文献的参考，分阐线圈直流电阻相对应状态等级划分为Ｖ４０〇２Ｖ０．１０．７Ｖ２０．３０．９，Ｖｉ０．４，Ｏ．０．８，合闽线圈直流电阻相（，］，３（，］，（，］（Ｗ（，叫Ｖ￣对应状态等级划分为４（０，０．２］，Ｖ３（０．２，０．６］，Ｖ２（０．３＾＾，Ｖｉ（０．４，Ｏ．Ｗ（０．８，］。－６确定各状态云的数字特征终最后，参考表３，利用ＭＡＴＬＡＢ求得各；最＝－评估参数相应状态等级的隶属度１２３４，见表４４。Ａ（／，，，）表４－４分合闹线圈直流电阻灰色模糊判别矩阵模部的确定因素分阐线由宣流电阻合阔達圈直添古虹－ＩＩ状态云隶属度云隶属度Ｖ〇０．８０方．０６７．００５０Ｃ０．８０，０．０６７．００５０，４（方）４（方）ＶＣ０．６０，０．１０００．００５０．０８３３０．６０，０．１００．００５０２３（，）。（点）ＶＣ０．４００．：１０００．００５０．８９７０（：０．４００．０６７，０．００５０．０５８３３２（，，）２（，）￣ＶＣ０．１０）．０３３０．０００（：０．１０．０巧．００５０．３０１５４ｌ（／，巧１（弁方）⑤分合间线圈直流电阻灰色模糊判别矩阵灰部的确定根据各评估因素数据充裕程度，参照专家的经验，确定分闽、合闽线圈直流？（１３４）电阻灰色模糊判别矩阵的灰部三。尸，，综上，确定分合阐线圈直流电阻灰色模糊判别矩阵：￣００３３０．０８（Ｕ０．８９７００．２００１，，，，（）（）（）（）＝「＂＾＂（４口）＇？００００．１０５８３０．３０．３０１５０．３，，，，（）（）心＾（！＿巧（３）分合阐线圈直流电阻状态评估对分合阐线圈直流电阻进行灰色模糊综合评估，将其权重集和灰色模糊判别－（４－－１０）、１２）３１４）进矩阵，即式式（４带入式（行运算求得；＝〇０－公．０４０．０６０３０．０９０．６６０．２００．０８３３０，１０（４１３），，巧，外＇［（）（）（）（）］、综上，已求得机械特性子评估因素时间参数速度参数及分合闽线圈直流电阻的评估状态，下面进行机械特性的状态评估。（１）机械特性权重集的确定首先，由专家根据经验对机械特性子评估因素进行两两比较，根据重要性确定判别矩阵，如下所示：３７ 山东大学硕±学位论文■＂１２３１１２２１ｒ１２４「Ｗ＝Ｗ＝Ｗ＝１２１２１２１３１２１２／；２／；／，３１３１２ｉ１２１３１ｌ４１２１／／ｊ［／／」ｌ＿／／＝由ＭＡＴＬＡＢ程序求得机械特性权重集模部听ｗ０．５３１４，０．３０９１，０．１５９５。［］其次，根据机械特性子评估因素数据的充裕程度及专家经验，由专家打分求＝均值的方法确定机械特性权重集灰部ｖ；？ａｃ０．３。最终，确定机械特性权重集矩阵为；＾＝０－．５３１４０．３０．３０９１０．３０．１５％０（４１４）祖，，，［（）（）（句］（２）机械特性灰色模糊判别矩阵的确定由章节３．２．５知，由机械特性子评估因素的灰色模糊综合评估结果５，，０公－、组成机械特性的灰色模糊判别矩阵，参照式（３１５）确定。ｗｍｆ■＂０．０５７０．３０．５１６６０．２５０．３〇〇２０．３００．２４，，，，（）（）（）（）－Ｒ〇〇〇６．６３５６０１５．１０１３０．２０１４１６０１５４１５）．．．．（ｍａｃ，，，Ｔ（，）＾＾扛）（）＠００．０４０．０６０３０．０９０．６６５３０．２０．０８３３０．１０，，，，［（）（）（）（）（３）机械特性状态评估３－１４将机械特性的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵按照式（）运算，得机械特性状态的灰色模糊综合巧估结果为：公＝化０３０３０－．０７３４０．４８０６０．０９６５０．２９７０．１５０．０５７１０．０９７２（４１６）眶，，，，［（）（）（）（）］４．２电气特性评估由表３－１可知，高压断路器电气特性的状态主要受开断磨损、最低动作电压及主回路电阻Ｈ方面的影响。下面就高皮断路器的电气特性状态进行递阶层次验证。１．开断磨损参数（１）开断磨损参数权重集的确定①开断磨损参数权重集模部的确定３８ 山东大学硕±学位论文根据改进ＡＨＰ法汇总３位专家构建的判别矩阵，如下所示；■＂１４３１１４３１３４「］「Ｗ＝Ｗ＝＝１４１１２；１４１１３；Ｗ１３１１２ｉ／／ｊ／／３／／１３２１１３３１１４２１／」［／」１＿／ＭＡＴＬＡＢ程序＝利用求得其权重集模部Ｗｗ［〇．６２３４，０．１３４６：０．２４２０］。③开断磨损参数权重集灰部的确定按照章节３．２．３所提供的专家打分求均值的方法，专家参照数据的充裕程度及自身经验进行打分，最终求得时间参数权重集的灰部Ｖｈ尸０３。：综上，构成开断磨损参数权重集矩阵如下＝０说３４０００３０３－．３．１３化．０．２４２０．（４１７）細（，，管［）（）（）］（２）开断磨损参数灰色模糊判别矩阵的确定①开断磨损参数灰色模糊判别矩阵模部的确定、首先，对原始数据进行预处理，开断磨损参数主要包括相对电磨损度累计开断次数及使用年数Ｈ方面评估因素，对其数据进行分别处理，具体如下；相对电磨损度：根据生产厂家给出的实用与维修说明书，知该高压断路器允许开断次数与开－断电流之间的关系如表４５所示。－ＡＰ表４５３１ＦＧＳＦ断路器允许开断次数ｅ开断电流／ＫＡ３６１０２０４０￣ＩＩＩＩ允许开断次数／次６０００１５００５００９０１５根据章节２．２．２所提到的相对电磨损度求解方法，结合运行Ｗ来该断路器开＝断短路电流的记录，求得岛《０．５６１。累计开断次数：作为极小型评估因素，利用相对劣化度概念对其进行去量纲化处理，应该采用升半梯形函数，参照相关文献及专家经验确定累计开端次数的预处理函数如下：－Ｘ＇＝么（４１８），巧？Ｍ式中Ｘ，，为累计开断次数为生产厂家规定累计开断次数。３９ 山东大学硕±学位论文累计开断次数经过去量纲化处理的数据为０．１５７。使用年数：根据分析，可知使用年数也为极小型评估因素，利巧相对劣化度的概念，确定使用年数预处理函数如下所示：立－Ｘ．＝（４１９），，Ｍ？。式中Ｘ，Ｍ，为累计开断次数为生产厂家规定使用年数经过式－）处５２（４巧理的使用年数去量纲数据为化。其次，根据专多经验及梢关文献的参考，对相对电磨损度进行相对应状态等级划分为Ｖｌ（０，０．リ，Ｖ２（０．１，０．リ，Ｖ３（０？４，０．８］，Ｖ４（０．４，０．リ（０．８，叫，累计开断次数相对应状态等级划分为Ｖｉ（０，０．４］，Ｖ２（０．２，０．６］，Ｖ３（０．４，０．６］，Ｖ４（０．５，０．７］脚７，叫，使用年数对应状态等级划分为Ｖｉ（０，０．６］，Ｖ２（〇．４，０．６］，Ｖ３（０．４，０．８］，Ｖ４（０．６，０．８］（０．８，叫。３－６最后，参考表确定开断磨损参数子评估因素各状态吉的数字特征，并利＝３４－６用ＭＡＴＬＡＢ求得各评估参数相应状态等级的隶属度Ａ１２４，见表。（／，，，）表４－６开断磨损灰色模糊判别矩阵模部的确定因素相对电磨损累计开断次ｍ亨Ｉ状态云隶属度云隶属度ＶＣ０．ｕｎ〇．０３３０．００５０Ｃ０．２（Ｋ０．０６７方．００５１ｉｉ（，）ｉ（）Ｖ２０２（０．２０，０．０６７，０．００５）０〇２（０．４０，０．０６７．０．００５）０ＶｓＣ３（０．６０＾．０６７，０．００５）０．８５％Ｃ３（０．５０＾．０３３，０．００５）０Ｖ４Ｃ４（０．８０，０．０６７，０．００５）０［４（０．７０方．０３３，０．００５）０因素使用年数状态云隶属度ＩＶＣ０．３０．１００，０．００５０．０９３５ｉｉ（方）Ｖ］Ｃ２（０．５０，０．０３３，０．００５）０．７８９２Ｖ３Ｃ３（０．６０，０．０６７，０．００５）０．５０９１Ｖ４£４（０．８０，０．０６７，０．００５）０②开断磨损参数灰色模糊判别矩阵灰部的确定根据各评估因素数据充裕程度，结合专家的经验，确定开断磨损参数各子评＝ｖ１２３４估因素对应隶属度的可信度，即灰色模糊判别矩阵的灰部（），具ｙ＿／，，，体４－２０取值可见式）。（综上，构建开断磨损参数灰色模糊判别矩阵：４０ 山东大学硕±学位论文－－００００１０８５３６０Ｊ００．２．．，，：，（）（）（）（）＝－１０００００００（４２０）＾，，，，（）（）（）（）｜＠０．０９３５０．２０．７８９２（Ｕ０．５０９１０．２００，，，，（）（）（）（）（３）开断磨损参数状态评估对开断磨损参数进行状态评估，将其权重集矩阵和灰色模糊判别矩阵，即式－－－（４１７）、式（４２０）带入式（３１４），得运算结果；＝０１００４５０１９１０６３００６０－２度．５７２．．．００．６５５．０．０４５（４１），６ｗ［，）：）（）（，（（）］２．最低动作电巧参数（１）最低动作电压权重集的确定①最低动作电压权重集模部的确定由３位专家对分闽线圈最低动作电压和合间线圈最低动作电压进行两两比较，构建判别矩阵如下：１２１１２１２「「］「１Ｗ＝Ｗ＝Ｗ＝；；ｉ１，，，３，１２１２１１２１１＿／」ＬＶ」１＿／—＝由ＭＡＴＬＡＢ程序求得最低动作电压权重集模部Ｗ＞？ｗ０．６６６７，０．３３３３。［］②最低动作电压权重集灰部的确定由于最低动作电压数据相对较少，进行专家打分求均值，最终确定最低动作＝电巧权重集灰部ＶｍＯＴ〇．４。：综上，构建最低动作电压权重集矩阵Ｗ＝０６７０－２２．６６．４０．３巧３０．４（４）ｍ〇ｖ，，（））［（］（２）最低动作电压灰色模糊判别矩阵的确定①最低动作电压灰色模糊判别矩阵模部的确定首先，对最低动作电压的原始数据进行预处理，根据标准畑１１０２２和ＤＬ４０２规定；高压断路器的分闽、合闽线圈最低动作电压应在高压断路器额定操作电压￣３０％６５％之间，对其进行预处理如下所示；Ｘ＝－—－ｅｘｐ（４２３），＊７０Ｉｊ［＿式中Ｘ，为最低动作电压原始数据，式为预处理后数据。４１ 山东大学硕±学位论文经过处理的分阐、合闽线圈最低动作电压数据为０．７５６、０．８３２。其次，根据专家经验及参考相关文献，最低动作电压对应状态等级划分相同，取Ｖ４００．６Ｖ００．７Ｖ０．５．９Ｖｉ０．７０刮佩９。（，］，３（Ａ］，２（＾］，（，，叫３－６最后，按照表所示确定分闽、合闽线圈最低动作电压对应各状态云的数字特征，并利用ＭＡＴＬＡＢ求得各评估因素对应各状态等级的隶属度＝＜－＇１２３，４，见表４７。Ａ（／，，）表４－７速度参数灰色模糊判别矩阵模部的确定因素刚分速度刚合速度￣Ｉ状态云隶属度云隶属度Ｖ£０．９００．０６７，０．００５０．Ｈ９２Ｃ０．９０．０６７０．００５０．６２２６ｉ４（，）４（为，）ＶＣ０＾００．０６＾０．００５０．６８７９Ｃ０．７０，０．０６７０．００５０．１３２１２３（，）３（，）Ｖｓ£２（０．５５，０．０５０，０．００５）０〔２（０．５５乃．０５０＾．００５）０ＶＣ０．３０，０．１０００．００５０Ｃ０．３００．１０００．００５０４ｉ（．）｜（，，）②最低动作电压灰色模糊判别矩阵模部的确定根据信息的充裕程度及专家经验，判断各评估因素对各状态等级模糊隶属关＝１３４）系的可信度，确定其灰色模糊判别矩阵的灰部（／义，，具体取值见式４－２４（）。：综上，确定最低动作电压灰色模糊判别矩阵￣０．１１９２０．３〇．６８７９〇２。，，（）（）｛呵＝「］ｍ〇ｖ？０．６２２６０．２０．１３２１０．３００．１０，，，［（）（）（）（哨」（３）最低动作电压状态评估对最低动作电压进行状态评估，将其权重集矩阵和灰色模糊判别矩阵，即式－－－（４２２）、式（４２４）带入式（３１４），得灰色模糊评估结果：＝０－公．２８１７，０．４２０．５０８５０．４２００．２５００．１６（４２５），，，ｍｗ［（）（）（）（）］３．主回路电阻３－表１知，主回路电阻为子准则层评估因素，在此，只需对其进行数据预处理和灰色模糊判别矩阵的求取一。同时，在此文中单评估因素的灰色模細判别矩阵等同于其状态评价结果。①主回路电阻灰色模糊判别矩阵模部的确定首先，对主回路电阻原始数据进行预处理，，在工程应用中常采用直流压降４２ 山东大学硕±学位论文一法，测量电流般大于１００Ａ，规定主回路电阻测量值不大于生产厂家规定值的〇理参照式－１２０／〇（４２６）。，具体处＼２ｒ－Ｘｉ－（４２６）‘１．２ｒｒＸ式中为生产厂家规定值，为实际测量值。；经过处理的主回路电阻值为０．３５７。其次，根据专家经验及参考相关的文献资料，主回路电阻相对应各状态等级划分为Ｖ４０ク．リ；Ｖ３（０．２ク句，Ｖ２（０．４，０．リパｌ（０．６，０．リ（０．８，叫。（３－６最后，按照表所示确定主回路电阻对应各状态云的数字特征，并利用’＝－ＭＡＴＬＡＢ求得主回路电阻对应各状态等级的隶属度／１２３４，见表４８。ａ（，，，）表４－８主回路电阻灰色模糊判别矩阵模部的确定￣￣因素主回路电阻＾Ｉ状态等云属度＿隶ＶＣ０．．８００．０６０００５０，４（，＾）Ｖ２Ｃ３（０．６０，０．０６＾０．００５）０＿ＶＣ０．４０，０．０６０．００５０．８１５１３２（＾）Ｖ４Ｃｉ（０．２０，０．０６７，０．００５）０．０８０４②主回路电阻灰色模糊判别矩阵模部的确定根据主回路电阻在各评估案例中信息的充裕程度，结合专家经验，碗定主回＝路电阻灰色模糊判别矩阵的灰部（１２３４）。＿／，，，综上，构建主回路电阻灰色模糊判别矩阵，同时，其也作为主回路电阻的状：态评估结果，如下＝＾＝０－公〇〇〇〇．１８１５１〇．２０．０８０４．４（４２７），，，ｍｃＴｍｗ，［（）（）批）（）］、综上，已求得电气特性子评估因素开断磨损最低动作电压及主回路电阻的状态评估结果，下面进行电气特性的状态评估。（１）电气特性权重集的确定首先，由专家根据经验对电气特性子评估因素进行两两比较，构建判别矩阵，如下所示：４３ 山东大学硕壬学位论文＇＂１３５１１３４１１３５「「＝＝＝Ｗ１３１２；Ｗｊ１３１３；Ｗ３１３１３ｉ／／／１５１２１１４１３１５１３１／／」｜＿／／」心／由ＭＡＴＬＡＢ程序求得其权重集模部听尸０．６３２４０．２巧７０．１１４。［，，叫其次，根据电气特性信息充裕程度，由各专家根据经验打分，由专家打分求＝均值的方法确定电气特性权重集灰部Ｖｅ／ｃ〇．３。最后，确定电气特性权重集矩阵为：＾＝〇４〇３１４９＿．树２．〇．２５２７〇．３〇．１〇．（４２８）地，）（，）（，［（明０（２）电气特性灰色模糊判别矩阵的确定３－参照章节．２．５，参照式（３１５）由电气特性子评估因素的灰色模糊综合评估结果５、５、构成电气特性的灰色模糊判别矩阵，如下所示。＆Ｗ胃０００＇０．１５７２０．０４５０．１９１００．０６０．６５巧０．０６００．０４５，，，，（）（）（）（）００－．４２０．２８７〇．５０２７０．４２００．２５００．１６（４２９），，，，（）（）（）（）００００．１０．８１５１０．２０．０８０４０４．，，，（）（）（）（，）（３）电气特性状态评估３－４将电气持性的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵按照式（１）进行综合评估，得机电气特性状态综合评估结果：及＝化－１７１９化０７４５０．２４７８０．１０３７０．５０８１００９９０．００９２０ｉｍ４３０．．（），，，地［（，）（）（）（）］４．３绝缘特性评估－高皮断路器的绝缘状况对其运行状态具有很大程度的影响，由表３１知，其一包含绝缘介质、交流耐皮试验及次回路对地绝缘。绝缘特性具体的评估过程如下；１．绝缘介质绝缘介质主要受微水含量和气体泄漏两方面的影响，微水含量Ｗ灭弧室和其他气室的湿度衡量，气体泄漏主要通过断路器的气体皮力值来衡量。（１）微水含量４４ 山东大学硕±学位论文①微水含量权重集的确定首先，根据改进ＡＨＰ法的步骤，由专家对灭弧室湿度和其他气体湿度进行比较构建判别矩阵，如下；１３１１４１１４「「「１Ｗ＝＝＝；Ｗ，；Ｗｉ１２］３１／４１／４１」＾」＾－＝由ＭＡＴＬＡＢ程序求得微水含量权重集模部为．７８４２．２Ｋ８。ｆＴ〇ｆ？ｃ［＾］＝其次，由专家打分求均值的方法求得微水含畳权重集灰部为ｖ？０．６。？ｃ综上，结合微水含量权重集的模部与灰部，构建微水含量权重集矩阵：＝０－Ｗ．７８４２０．６２１５８０．６（４３１）？ｃ，，［（）批）］②微水含量的灰色模糊判别矩阵确定首先，对微水含量的原始数据进行预处理，根据《电力设备预防性试验规程》，．Ｖ规定温度为２（ＴＣ时，对于大修后的ＳＦ６高压断路器，灭弧室湿度不大于１５０ｐｐｍ，其他气室湿度不大于２５０ｐｐｍ；对于运行中的ＳＦ６高压断路器，灭弧室湿度不大于３００ｐｐｍ，其他气室湿度不大于５００ｐｐｍ。参考相关文献，对其预处理。灭弧室湿度的预处理函数；ｊ－：３００Ｖｆ，＾，气、＝—Ｘ－）ｅｘｐ（４３２，＇００％３Ｊ其他气室湿度的预处理函数：＇■￣５０〇Ｖｆ）／Ｉ。，、－Ｘ＝—３３ｅｘ（４），ｐ＇５００Ｉｊ－３２）－式（４、式（４３３）中，Ｘ始数据，＆为去量纲化处理数据。ｉ为原－３２４－３３经过式（４）、式（）处理后的灭弧室湿度、其他气室湿度的数据值为０．５１３、０．４４９。表４－９微水含量灰色模糊判别矩阵模部的确定因素灭弧室湿度其他气室湿度，－—￣状态Ｉ云隶属度云隶属是ＩＶｉＣｉ（０．４５，０．１５０，０．００５）０．９１３０Ｃｉ（０．５０／）．１６７，０．００５）０．９９６５Ｖ２Ｃ２（０．６化０．０３３，０．００５）０．１１４０Ｃ２（０．７０，０．０６７，０．００５）０．０４２５ＶＣ０．７００．（Ｂ３０．００５０£０．８００．０３３０．００５０３３（，，）３（，，）Ｖ４£４（０．９０，０．０６７，０．００５）０〇４（０．９０，０．０３３，０．００５）０４５ 山东大学硕±学位论文；其次，在结合专家经验的基础上，参照相关文献，灭弧室湿度相对应状态等￣级划分为Ｖｉ（〇，〇．列，Ｖ２（０．５，０．７］，Ｖ３（０．６，０．８］，Ｖ４（０ス０．９］（０．９，］，其他气室湿度相对Ｖｉ０１．０Ｖ〇．５（Ｘ９Ｖ〇．７〇．９Ｖ４０．８０．９０９ｗ。应状态等级划分为（．，］２（，３（，，］（，，］，］，（］３－６最后，参考表确定各子评估因素对应各等级状态云的数字特征；利用＝ＭＡＴＬＡＢ求得微水合量各子评估因素相应状态等级的隶属度／／（／ｌ２３４，见表，，，）ｙ４－９〇同时，根据微水含量各子评估因素评估数据相对充裕程度，按照专家打分求＝均值的方法确定微水含量灰色模糊判别矩阵的灰部（ｙｌ义３４），具体取值见，－３４）式（４。综上，确定微水含量灰色模糊判别矩阵￣０９１３００．５０１１４００．５００Ｊ００．．：，，）（，（）（）（）＝＂「］）０．９９６５０．５０．０４２５０．１００００—［，）（，）（，）（，）］（⑨微水含量状态评估参照式３－１４）对（微水含量进行灰色模糊综合评判，得其状态评估结果为；公＝０－．９３１０１００．０９８６０．７０００．４２００．３６（４３５）．＂，，，，ｃ（）（）（）（［。（２）气体泄漏一指标气体泄漏为单，其灰色模糊判别矩阵同时也作为其状态评估结果。①气体泄漏灰色模糊判别矩阵模部的确定首先，对气体泄漏原始数据进行预处理，ＳＦ６高压断路器的气体压力值可通过投运前的试验或者利用压力表直接读取，其为极大型指标可参考相对劣化度处理函数：，具体的处理西数见下Ｘ－＝（４３６）ＩＭ－Ｎ，Ｘ，式为预处理后的数据，Ｍ式中，为气体压力原始数据为该高压断路器额定压－力值，ｉＶ为其报警压力值，Ｍ、ｉＶ具体取值见表４１０。－表４１０ＳＦ高压断路器气体压力值表（２（ＴＣ）．ｅ￣压力最低压力额定压力报警压力闭锁Ｊｌｉ屋力值／ＭＰａ０．５０．６０．５２０．５Ｉ４－３６）０６２５。根据式（，对气体泄漏进行预处理后的数据为．４６ 山东大学硕±学位论文其次，参考专家经验及相关文献资料，评估因素气体泄漏相对应各状态等级Ｖ０ｗ划分为Ｖ．２０．１０．５Ｖ．３０．７Ｖ０．５（ｈ８０．８。ｉ（０，０２４（］，（，］，３（，］，，］（，］－最后，按照表３６确定气体泄漏对应各等级状态云的数字特征，并利用＝－ＭＡＴＬＡＢ求得气体泄漏对应各状态等级的隶属度１２３４，见４１１。（／，，表ａ，）表４－Ｈ气体泄漏灰色模糊判别矩阵模部的确定￣￣因素气体泄漏＇＾＾＾Ｉ＇＾＇＇＾＇＇状态等＾＇云隶属度＾Ｖ］Ｃｉ（０．１０，０．０３３＾．００５）０Ｖ２Ｃ２（０．３０方．０６入０．００５）０Ｖ３Ｃ３（０．５０，０．０６入０．００５）０．１７４４Ｖ０．８００Ｃ４（．１０００．００５０２２３４，，）．２根据气体泄漏在各评估案例中参考信息相对充裕程度，结合专家经验，碗定＝气体泄漏灰色模糊判别矩阵的灰部ｖｇ（１，２，３，４）。＿／：构建气体泄漏灰色模糊判别矩阵，同时，其也作为其状态评估结果，如下公乂＝〇〇－００．１０．１７４４０．２０．２２２３０．２〔４３７），尸／，，，ｇ《［（）（）（）（过综合微水含量、气体泄漏的评估结果，进行绝缘介质的综合巧估，具体的过程如下；①确定绝缘介质的权重集根据改进ＡＨＰ法，有Ｈ位专家根据自己的经验进巧判别矩阵的确定，如下所示：１２１３１３１广］广］厂＝＝ｗ＝ｗｗ，；，；，１２３１／２１３１１｜＿」Ｌｕ」＿＝利用ＭＡＴＬＡＢ求得绝缘介质的权重集模部为昭０．７２３７０．２７６。６［，引根据专家打分求均值的方法，由各专家进行打分，并进行相应的运算求得绝＝缘介质的权重集灰部为Ｖ＜＊ｅ〇．４。由绝缘介质权重集的模部和灰部构成权重集矩阵为：＾＝０－．７２３７０．４０．２７化０．４（４３８）泌ｅ，富［（）（）］②确定绝缘介质的灰色模楠判别矩阵３－由章节．２．５知３１５）色模糊综合评，参照式（，由绝缘介质子评估因素的灰４７ 山东大学硕±学位论文估结果组成绝缘介质的灰色模糊判别矩阵。６００￣［０．９３１〇１．００．０９８６０．７０００．４２００．％，，，，＿（）（）（）（）—民（４＂巧］）出ｅｉ０，００，０．：！０．１７４４，０．２０．２２２３，０．２（）（）（）（）」③绝缘介质灰色模糊评估３－４将绝缘介质的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵参照式（１）进行灰色模糊运算，得绝缘介质的灰色模糊综合评估结果为：方＝０－．６７３８，０．４００．０７１４０．５００．０４８２０．４９２０．０６１４０．４５６（４４０）航，，，［（）（）（）（）］２一、次回路对地绝缘。高皮断路器在运行的过程中承受较高等级的电压，对其绝缘要求相对较高一一一其中，项考核绝缘性能的方法为测量绝缘电阻，即次回路对地绝缘定程度一上能够反映高压断路器的绝缘性能。同样作为单指标，其灰色模糊判别矩阵即为其运行状态评估结果。①一次对地绝缘灰色模糊判别矩阵模部的确定一５９６－根据ＤＬ／Ｔ１９９６相关规定，对于１１０ＫＶＷ上的ＳＦ６高压断路器，其次回路对地绝缘应大于５０００ＭＱ。根据相关文献和专家经验，对其进行数据预处理处理：，具体函数如下５〇〇〇．Ｘ＝ｅｘ（４－４ｐ１）＇，ｆ叫１５０００，）Ｘ一。式中，为次回路对地绝缘原始数据，式为预处理后数据经过去量纲化处理得到的数据为０．５４９。其次一次回路对地绝缘相对应各状态等级，参考相关文献，结合专家经验，划分为Ｖｉ（０，０．８］，Ｖ２（０．４，０．８］，Ｖ３（０．６，１．０］，Ｖ４（０．７５，０＾］（０．９，叫。—－表４１２次回路对地绝缘灰色模糊判别矩阵模部的确定￣￣因素一次回路对地绝缘Ｉ状态等云隶属度ＶｉＣｉ（０．４０，０．１３３，０．００５）０．巧８２Ｃ２０．６０，０．０６＾０．００５０．７５６６（）＾Ｖ３Ｃ３（０．８０，０．０６７，０．００５）０Ｖ４£４（０．９０，０．０３３，０．００５）０４８ 山东大学硕王学位论文一最后３－６，参照表确定次回路对地绝缘对应各等级状态舌的数字特征；利一＝用ＭＡＴＬＡＢ求得次回路对地绝缘对应各状态等级的隶属度；《（／１，２，３，４），见＾－１２表４。③一次对地绝缘灰色模糊判别矩阵灰部的确定一根据次回路对地绝缘评估依据信息的相对充裕程度，结合专家经验，确定一＝－次回路对地绝缘灰色模糊判别矩阵的灰部（／１２３，４），具体见式（４４２）。巧，，一构建次回路对地绝缘的灰色模糊判别矩阵，同时，其也作为其状态评估结；果，如下＝／＝－公？０為８２０．３０．７５６６０．３０（Ｕ００（４４２），，，，内如［（）（）（）（）］０＠３、交流耐压试验作为最直接的鉴别电气设备绝缘性能的方法，交流耐压试验ｉ够非常有效地。发现故障参考相关文献对其进行状态评估采用模糊统计试验法，由于无法准确地获取该断路器有关交流耐压试验的相关试验现象，从而无法进行统计试验，本文只能参照文献口６］的统计试验结果，如下所示。公＝〇ｌ〇ＯＩ〇５０５４－４．．５．ＳＯ．５〇．７５．０．（３）ｗ，（，）（’）（，）（，）］［一、综上，已求得绝缘特性子评估因素绝缘介质交流麻压试验及次回路对地绝缘的状态，绝缘特性的状态评估的过程如下所示。（１）绝缘特性权重集的确定首先，专家根据各自的经验对绝缘特性子评估因素进行两两相互比较，确定－ＵＡ判别矩阵，如下：■＂１２４１１２５１１２４「「＝＝Ｗ＝Ｗ１２１３；＾１２１４；１２１４ｉ／２／３／１／４１／３１１／５１／４１／４１／４１」１＿」１＾＿ｔ由ＭＡＴＬＡＢ程序求得绝缘特性权重集模部］Ｆ０．５５８００．３３２９０．１０Ｗ。；尸［，，］其次，根据绝缘特性状态评估参考数据的充裕程度及专家经验，由专家打分＝求均值的方法确定绝缘特性权重集灰部Ｖ０．４。，＾综上；，确定绝缘特性权重集矩阵为４９ 山东大学硕±学位论文＝０４－４４．５５８００．４０．３３２９０．４０．１０９１０．（），，，，打（）（）（奮［崎（２）绝缘特性灰色模糊判别矩阵的确定３－３１５）参照章节．２．５所述方法由绝缘特性子评估因素的灰色模，参照式（糊综合评估结果组成绝缘特性的灰色模糊判别矩阵：严＠００－－０．６７３８０．４００．０７１４０．５００．０４８２０．４％０．０６１４０．４５６，，，，（）（）（）（）＝００５０７５０－．５００．５（４４５）Ｒ０．１０．５．１５．．，，，，）（）（）＊（）（＠０．５３８２０．３０．７５６６０．３００．１００，，，，｜＿（）（）（）（）（３）绝缘特性状态评估３－按照式（１４）将绝缘特性的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵进行灰色模糊运算：，得绝缘特性状态的灰色模糊综合评估结果为公＝０－４６．４６８００．５０４０．１７２３０．５６７０．２７６６０．４０１４０．０３４３０．３０８２（４），，，，，户［（）（）（）（）］０４．４其他因素评估除了上述机械特性、电气特性及绝缘特性主要定量指标外，高压断路器的状－态还受到环境因素等定性指标的影响。由表３１知，离压断路器其他因素主要包、、巧工作环境维修状况外观情况及生产厂家，其对高压断路器的运行状态具有一。定的影响，状态评估过程如下由于工作环境、维修状况、外观情况及生产厂家都为定性指标，其状态评估的方法及过程类似，在此，Ｗ工作环境为例，维修状况、外观情况及生产厂家Ｗ此类推。３－由表１所知、温度、污秽度及海拔四个子评估因，工作环境主要包括湿度。素，关于工作环境的状态评估过程如下（１）工作环境权重集的确定首先，依据改进ＡＨＰ法，由专家对子评估因素进行相互比校，构建判别矩阵如下：——１１３１２１１１３１３１１１３１２１２／／／叫／／／／／／「叫「３１２３３１３４３１３３…１２３２１２１２３１３１２２１／３１２／／２１３１２１２１４１２１２１３１２１．／／」｜＿／／」｜＿／／＿５０ 山东大学硕壬学位论文ＭＡＴＬＡＢ＝Ｗ０．ｍ８０．４８５００．２４５００．１５８。利用求得工作环境权重集模部［，ｗｅ，，３其次，有专家打分求均值的方法，根据工作环境的相关情况介绍详细程度确＝定其权重集灰部为Ｖｗ〇．５。ｅ综上，确定工作环境权重集矩阵为：ｒ＝００－．１１１８０．５．４８５００．５０．２４５００．５０．１５８２０．５（４４７）ｗｅ，，，，［（）（）（）（）］（２）工作环境灰色模糊判别矩阵的确定３－按照．２．４所提的模糊统计实验法７中相关参考，进，由多位专家参照表３３－７－行表的填写（３１２）进行运算求得各子评估因素对应各状态等，并利用公式’＝／１２３４级隶属度／（／，，即工作环境灰色模糊判别矩阵的模部；由专家打分求均，，）＾＝／１２３４，求得与各隶属度／相对应的可信度其灰色模糊判别矩阵的值的方法（／，，，）＾＜‘＝Ｖ１２３４。灰部旅，，，），并结合其模部构建工作环境的灰色模糊判别矩阵■＇００．２０．３０．４０．４０．３０．３０３，，，，（）（）（）（）￣０．１０．２０．２５０．〇．５０．４０．１５０．３，，，＾（，（）（叫｜）＝＾＂４８）〇〇ｊ０．２０．３０．６５０．３１５０．４，，，，（）（）（）扛）００．１０．１０．２０．５５０．４０．３５０．３，，，，（）（）（）（）２．５在求得工作环境权重集和灰色模糊判别矩阵的基础上，利用＞所提方法，进行工作环境灰色模糊综合评判，得其状态评估结果为：＝－公〇；１９６．〇４８５０．１７６４０．２０．４０３２０，５３３５０．５１８４０．１９８４０．４６０８（４４９）ｅ，，，，ｗ［（）（）（）（）］Ｗ此类推，求得维修状况、外观情况及生产广家的状态评估结果如下；＝〇－公．１６９６０．６４０．３００．８１０．４０１．００．１３０４０．６４（４５０）ｍ，，，，），（）（）（）（；］［公０－．０４９３０．５１８４０．２２４７０．９００．５０２７１．００．２２３３０．９０（４５１），，，，［（）（）（）（）］及０－．４１５１０３％０．４６４６０．４４８０．１２０３０．２９４００．１０（４５２），，，，。广［（）（）（）（）］综上，己求得其他因素子评估因素工作环境、维修状况、外观情况及生产厂。家的状态评估结果，其他因素的状态评估的过程如下所示５１ 山东大学硕±学位论文（１）其他因素权重集的确定首先，根据改进ＡＨＰ法要求，专家根据各自的经验对其他因素子评估因素－进行两两相互比较：，确定ＡＵ判别矩阵，如下．—１１２１３１２１１２１２１３１１２１３１３／／／／／／／／／］「］「２１１２２１１３２１１２３／＊２３３１１２２１１２３２１２２１２１２１３１３１２１３１３１２１／／／／／＿＿／」［」［由ＭＡＴＬＡＢ程序得其他因素权重集模部斬广［０．１１８５，０．３２９３，０．３５７５，０．１９４巧。其次，根据其他因素状态评估参考数据的充裕程度，由专家打分求均值的方法确定其他因素权重集灰部＝ｖ０．５。，：ｐ综上，确定其他因素权重集矩阵为：＝０－ｒ．１１８５０．５０．３２９３０．５０．３５７５０．５０．１９４６０（４５３），，，，。矿［（）（）（）（句］０（２）其他因素灰色模糊判别矩阵的确定３－按照章节．２．５所述方法３１５）由，参照式（其他因素子评估因素的灰色模糊综合评估结果５、５、５组成其他因素的灰色模糊判别矩阵：Ｗ。。ｍ／Ｊ００００■＇０．０４８５０．１７６４０．２１９６０．４０３２０．５３３５０．５１８４０．１９８４０．４６０８，，，，（）（）（）（）￣０．１６９６０．６４０．３００．８１０．４０１．００．１３０４０６４，．，，，（）（）（）（）＇民（４５４）送０．０４９３０．５１８４０．２２４７０．９００．５０２７１．０〇．２２３３０．９０，，，，（）（）（）｜＾０．４１５１０．３９２０．４６４６０．４４８０．１２０３０．２９４００．１０，，，，（）（）（）（）（３）其他状态评估－按照式（３１４）将其他因素的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵进行灰色模糊评估运算，得其他因素的状态评估结果为；度＝０－．０胤３３０．２９５６０８５６２０．３％１０．７９４００．１４６３０５７６５４５５．．（）化，，［（：吩）（）（）（口４．５高压断路器状态评估４？．１４４已、章节．求得高压断路器状态评估子评估因素巧械特性电气特性、一绝缘特性及其他因素的灰色模糊评估结果。下面依据章节３．２．５所述方法进步５２ 山东大学硕±学位论文；进行高压断路器运行状态的综合评估。１、高压断路器运行状态权重集确定ＡＨＰ法－Ｕ首先，依据改进，由专家对四个子评估因素进行两两比较得到Ａ判别矩阵，如下所示：■＂１３４５１３４５１３４５］「］「１３１２２１３１２３１３１３４／／／’’１２３１４１／２１２１４１２１２１４１３１２／／／／／１５１２１２１１５１３１２１１５１４１２１／／／」［／／／」｜＿／／／＿＝由ＭＡＴＬＡＢ求得运行状态权重集模部为斬，０．５４１８０．２４０６０．１３３００．０８４。，［，，，刮其次，根据高压断路器运行状态总体评估参考数据的充裕程度，由专家打分＝求均值的方法确定其权重集灰部ｖｗｇ０．３。综上：，确定高压断路器运行状态权重集矩阵＝０－Ｗ．５４１８０．３０．２４０６０．３Ｏ．ＩＷＯ０．３０．０８４６０（４５６），，，，。邱［（）（）（）（句］２、高压断路器运行状态灰色模糊判别矩阵的确定－按照章节３．２．５所述方法３１５），参照式（由高压断路器运状态子评估因素的灰色模糊综合评估结果公、式、５组成其灰色模糊判别矩阵：胃／。，－－０．０３０３０．０７３０４８０６００９６５０．２９７００．１５０００．０５７１００９７２．．．，，，，（勺（）（）（）￣１７化０．０７４５ｏ．２４７８０．１０３７５０８１０．０９９〇０．００９２０．１１１ｌ心，，，＾ｊ）扣ｊ（ｊ民（４＇５７）０．４６８００．５０４００．１７２３０．５６７００．２７６６０．４０１４０．０３４３０．３０８２，，，，（）（）（）（）．１６０００．６０３３０．２９５６０．８５６２〇．３９８１０．７９４〇〇．１４巧０．５７６５＾，，，＾（）ｊｊｊ＾３、高压断路器状态评估及结果处理３－１４）首先，按照式（对高压断路器运行状态的权重集矩阵与灰色模糊判别矩阵进行灰色模糊评估运算，得其状态评估结果为：公＝０－．１３３６０．１０１６０．３６０．１３８８０Ｊ５％０．１２５９０．０５０１０．０８７０（４５８）。，巧，评［（）（）（）（）］－其次，利用章节３．２．５所提内积法，参照式（３１６）对状态评估结果进行处＝＝＝＝０９〇６理，得最终处理结果：．化〇．９３的化９４２乂〇．９ｌ４４。２Ｉ村｜｜｜｜片｜｜Ｗ＂＂最终，依据最大隶属度原则，确定该高皮断路器运行状态为注意，与鳥５３ 山东大学硕王学位讫文。压断路器的实际状况相符，从而验证了该评估模型的有效性４．６本章小结本章利用提出的灰色模糊综合评估模型对某高压断路器进行实例验证，验证了该评估模型的有效性。由于该模型为递阶多层次模型，验算也遵循递阶原则，从机械特性、电气特性、绝缘特性及其他因素四个高压断路器状态子评估因素入手，最终对其运行状态进行综合分析验证。５４ 山东大学硕壬学位论文第５章结论与展望高压断路器在电力系统的运行与控制中起到非常重要的作用，作为核也开关设备，对其进行有效的状态评估具有重要的意文与价值。本文在分析高皮断路器相关试验项目及运行参数的基础上，提出运用灰色模糊综合评估的方法评估断路器运行状态的思路，并且在模型中引入了云模型，从而使该模型能够充分地考虑高压断路器评估的模糊性、灰色性及随机性。论文主要完成了Ｗ下内容：（１）根据试验项目及相关参数的分析，结合数学建模的原则，选取代表性指标建立合理的评估因素集。（２）依据各评估因素对高皮断路器状态的影响程度，本文提出改进层次分析法，确定权重集模部；并引入点灰度的概念，来表征权重集模部确定的可信度，其确定采用的是专家打分求均值法。（３）将云模型的理论引入到巧估模型中，充分考虑了评估的随机性。云模型数字特征的确定参照相关实验规程及专家经验，且規弃传统云模型所有等级云为正态云，本文根据相关参考及经验部分采用半云模型。（４）在利用５模型求解隶属度时，本文选取ｘ〇±５％区间范围云滴的均值作＝＝为指标ｆｌ，相对于四个状态等级的隶属度（／１２３４，避免了评估因素Ｊｃ与Ａ，，，）〇四朵云可能没有交点或交点过少，从而影响隶属度确定的准确性。（５）将灰色模糊综合评估应用到高压断路器的状态评估中，充分地考虑了评估的模糊性及灰色性，使评估结果更加有效可靠。一定的基础理论研究和分析本文对高压断路器的状态评估做了，但作者认为还有很多工作要做：，具体如下一（１）高压断路器的评估因素有待进步地完善与筛选，使评估因素集的构。建更加的合理，从而提高评估模型的有效性与准确性一２一（）权重集模部的确定在本文中采用的是定程度改进的ＡＨＰ法，其一一。致性验证标准存在定的争议，其模部的确定有待进步的改进除此外，还可考虑运用引入均衡西数的变权。（３）本文灰色模糊判别矩阵模部，即隶属度的确定采用吉模型，就云模型５５ 山东大学硕±学位论文的数字特征的确定还有待进一步地校正与完善。隶属度的确定还有另外的方法，一可Ｗ进步地对比验证。一（４）就该算法理论转化为实际应用，可Ｗ进步开发为软件，从而更为简便与直观化。５６ 山东大学硕±学位论文参考文献叫韩学山，张文．电力系统工程基础［Ｍ］．北京；机械工业出版社，２００８．［２］苑舜．高压开关设备状态监测与诊断技术［Ｍ］．北京，中国机械工业出版社，一２００１．第版，－ｎｄＡ．Ｒ＿ｉＩＣｉＭ．ＶｋｉｌｉＫ．ＮｉａＭＬｔ．Ｐｉｔｔ［３．Ａａｚａｚｅｍａａｎｅｓｈａ．ｅｈｏｎｅｎｒｏｒｉｓｅｓｓｍｅ打］，，ｙ，ｙ犯ｏｆｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍＣＢｓｐａｒｔＩ：－ｕａｌｉｔａｔｉｖｅｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｒｏａｃｈＪ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒ２０１３２８口：ｑｑｐｐ［］ｙ，，）－９３８Ｗ８．４陈家斌，ＳＦ６断路器实用技术［Ｍ．北京，中国水利水电出版也２００４．［］］［５邱立鹏．设备剩余寿命的预测与分析［巧．大连：大连理工大学硕±学位论］文．，２０００［６］牛东晓．电力预测技术及其应用［Ｍ］．北京，中国电力出版社，１９９８．７王昌长电力设备的在线监测与故障诊断Ｍ．北京：清华大学出版社，２００６．［］［］脚Ｍａｒｔｉｎ．Ｈ．Ｂ．ｄｅ．ＧｉｊＰ’ＪｏｏｓｔＳ．Ｄｅｂｅｔ斯ｅｈｄａｒＡＨｏＰｋｉｎｓ’ｅｔａｌ．Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓ，ＡＦＲＩＣＯＮ，１９９６，ＩＥＥＥＡＦＲＩＣＯＮ４ｔｈ，１９９６，Ｖｏ山－．２：８８０８８５．例黄忠群．浅谈ＳＦ６断路器的状态监测．福建电力与电工化２００２，Ｖ０．２１２ＮＯ．１：５９－６０．－ｍ０Ｇｏｔｏ．ＫＳａｋａｋｉｂａｒａ．ＴＫａｍａｔａ．Ｉ幻ａｌ．Ｏｎｌｉｎｅｏｎｉｔｏｒｉｎａｎｄ出ａｎｏｓｔｉｃｓｏｆａｓ。］，，，ｇｇｇｃｉｒｃｕｉｔｂｅｒａｋｅｒｓ．ＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｒＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＶｏｌｕｍｅ：４Ｉｓｓｕｅ；１ｙ，，，，Ｊａｎ－．１９８９３７５３８１．，ｌＨｏｉｄａｌｅｎ．Ｈ．ＫＲｕｎｄｅ．ＭＨｎａｌｎａｄ．Ｏｅｔａｌ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｏｆ［＂，，ｇ，ｇｃｒｃｕ－ｉｉｔｂｅｒａｋｅｒｓｕｓｉｎｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓＨｉｈＶｏｌｔａｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ１９９９．ｇ，ｇｇｇ，－．ＥｌｅｖｅｎｈｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳＰｏｓｉｕｍｏｎＣｏｎ．ｆＰｕｂｌ．Ｎｏ４６７Ｖｏｌｕｍｅ：１２３２７Ａｕ．；ｙｍ（），，ｇ－１９９９１０２１０６．，１巧王昌钩．ＳＦ６商压断路器机械参量在线监测系统ｍ．电网技术．１９９９，Ｖｏｌ．２３［Ｎｏ３４－３７．７：．５７ 山东大学硕ｄｒ学位论文［巧张丽娜，陈永趴梁桂化关于ＧＩＳ和ＳＦ６断路器的现场检测方法町高皮－电器．３７Ｎ．３：４７４８．，２００１，Ｖｏｌｏｖａ－ｆｏｒｍａｎ４Ｓｍｅｅｔｓ民．Ｐ．ＰＫｅｒｔｅｓｚＶ．Ｅｌｕａｔｉｏｎｏｆｈｉｈｖｏｈａｅｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｅｒｃｅ。］，ｇｇｐ－ｗｉｔｈａｖａｌｉｄａｔｅｄａｒｃｍｏｄｅｌｌＥＥＰｒａｃｅｅｄｉｎｓＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄ，ｇ，ＴＤ－ｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ２０００Ｖ〇Ｕ４７Ｎ〇．２：１２１１２５．，，１５ＳｃｈａｖｅｍａｋｅｒＰ．ＨＶａｎｄｅｒＳｌｕｉｓＬ．ｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｒｕｔｉｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［］，Ｑｐｇｐｏｆｈｉ－ｖｏｌｔａｅｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓＭｎｄＴｌｌＥＥ．ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｅｃｈｎｏｏｇｈｇｇｙ，－Ｐｒｏｃｄ－ｅｅｉｎＶｏｌｕｍｅ：１４９Ｉｓｓｕｅ：４Ｊｕｌ２００２１５３１５７．ｇ，，ｙ，［１６］Ｍ．Ｒｕｎｄｅ，Ｔ．ＡｕｎｄＬ．Ｅ．Ｌｉｍｄｇａｒｄ，ｅｔａｌ．Ａｃｏｕｓｔｉｃｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅ－ｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ１９９２，Ｖｏｌ．７Ｎｏ３：，－１３０６１３１５．。７Ａ．Ａ．Ｐｏｌｃａｒｐｏｕ，Ａ．Ｓｏｏｎ，Ｖ．Ｓｗａｍａｋａｒ，ｅｔａｌ．Ｅｖｅｎｔｔｉｍｉｎａｎｄｓｈａｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ］ｙｇｐｖｉｂｒａｔｉｏｎｂｕｒｓｔｓｆｒｏｍｐｏｗｅｒｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＰｏｗｅｒ－Ｄｅｌｉｖｅｒ．１９９６Ｖｏｌ．ｌｌＮｏ．２：８４８８５７．ｙ，１８郭基伟，谢敬东．电Ｊ．江［，唐国庆等气设备状态监测及故障诊断系统的开发［］］０２１－２１：２１苏电机工程１９．，２０，（）１９．．刘有为，李光范，高克利等制订《电气设备状态维修导则》的原则框架机［］３－电网技术，２００，２７脚；６４６７．０李伟．基于模糊综合评判的高压断路器状态评估方法研究．重庆：口］［Ｄ重庆大］２００４学，．２１李宇，张国刚，耿英Ｈ．基于模糊理论的高压断路器状态评估研究［Ｊ．高压［］］３４７４－２７７电器，２００７，４（：２．）２２．马宏明，卢勇，董华英基于故障树和模糊综合评判的高压断路器状态评价［］－．电气技术：１４．研究口，２０１２，９］２３．陈伟根，魏延芹，廖瑞金．高压断路器运行状态的变权模糊综合评判方法机［］５３－高压电器，２００９，４（）；７３７７．［２４］王军霞．基于多层模糊评估模型的高压断路器状态评估方法研究［Ｄ］．四２０３川：西华大学，１．［２５］于莉莉．高压断路器的在线监测与诊断系统［Ｄ］．山东大学硕±学位论文，５８ 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山东大学硕击学位论文６２ 山东大学硕±学位论文；致谢本文是在导师李可军教授的严格要求和悉也指导下完成的一，课题每阶段的进展都与导师指导与鼓励息息相关。李老师严谨的科研态度、渊博的理论知识对我学习科研影响颇大。同时，其诚忌的人生态度与勤恳的工作作风为我今后的人一盏明灯生点燃了。在次，请光许我向辛勤培养我的恩师致最崇高的敬意与衷也的感谢！感谢梁永亮师兄在课题开展、项目开发及论文写作方面给予我莫大的支持与指导！Ｓ年同窗情，匆匆而过，实验室的美好时光将要永远索绕在我的梦中。在课题开展及后续研究方面，非常感谢师兄梁永亮、任敬国、刘合金、孙正等给予的指导与建议。在日常生活和学习中，非常感谢同口孙立军、胡妹、李刚，师弟陈赛赛、孟新涵等给予的帮助与支持。再次感谢他们对我学习与生活上无私的帮助，一生情谊！，永记在也特别感谢我的父母及家人，谢谢他们对我的支持与关怀，使我能够全身也地！投入到学习科研中，祝他们身体健康最后，非常感谢评阅本文的各位专家与学者！６３ 山东大学硕±学位论文攻镇学位期间发表的学术论文与参与的科研项目发表论文：［１］国连玉李可军梁永亮孙立军．基于灰色模糊综合评判的高压断路器状态评，，，２０－估［Ｊ电力自动化设备１４３４（１１：１６１１６７．］，，，）专利：国连玉一梁永亮高红霞．种高皮断路器的状态评估方乾中华人民共山李可军，，，和国国家知识产权局，２０１４．１０．０８，专利号：ＣＮ１０４０９１０６６Ａ．科研项目：＂＂１上海电力公司智能化变电站在线监测系统调试标准化的开发研究，项目［］编号：１１３９１２４７．６４ 学位论文评阅及答辩情况表￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣专业技术是否博导总体评价础么ＩＩ祕放跑作Ｉ职务Ｘ（硕导）否濤讀扭么弓Ｂ论石為為王中余孙窜叛授杀爾Ｉ少庇々爹Ｂ著阅人专业技术是否博导去占故姓名所在单伍职务（硕导）主席乃堯為玉名滅窥夺推嗔ｙ么司１１爲叛授細Ｉ戚乂绿Ｉ旅Ｍ救建爾暑心獻琴ｆ委虛浅礙赛从义炼Ｉ缉雜辞副会成员员答辩秘书义答辩曰。以ＢｔＳＩｉｍｉ僻Ｉ４今备注！＂＂＂”＂”“。？Ｘ优秀为Ａ良好为ＢＣＤ。；；合格为；不合格为
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