高压断路器机械故障诊断方法的研究

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1、硕士学位论文高压断路器机械故障诊断方法的研究ResearchonMechanicalFaultDiagnosisMethodofHighVoltageCircuitBreaker张佩2014年3月国内图书分类号：TM561学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文高压断路器机械故障诊断方法的研究硕士研究生：张佩导师：赵书涛教授申请学位：工学硕士学科：电气工程专业：电工理论与新技术所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM561U.D.C:621.

2、3ThesisfortheMasterDegreeResearchonMechanicalFaultDiagnosisMethodofHighVoltageCircuitBreakerCandidate：ZhangPeiSupervisor：Prof.ZhaoShutaoSchoolofElectricalandElectronicSchool：EngineeringDateofDefence：March,2014Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北

3、电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《高压断路器机械故障诊断方法的研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《高压断路器机械故障诊断方法的研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所

4、有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密□作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日华北电力大学硕士论文摘要高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之一，它在系统中承担着保

5、护和控制作用。为了保证高压断路器可靠运行，监测其运行状态信息并根据所采集的信号进行故障诊断是十分必要的。据统计高压断路器的故障主要是机械故障，本文深入研究了基于振声信号联合分析的高压断路器机械故障方法。首先，合理选择传感器采集高压断路器的多种信号，设计了一种高压断路器状态监测与故障诊断总体方案。其次，根据高压断路器分合闸过程中的振动和声波信号的特点，运用经验模式分解（EMD）提取特征向量，将此特征向量作为支持向量机的输入，分别对高压断路器典型机械故障进行了识别，通过实验进行了验证。再次，提出了一种新的高压断路器振声联合诊断机械故障方法。该方法

6、利用快速核独立分量分析（FastKICA）对采集到的声波信号进行盲源分离处理，通过对处理后的声波信号与原始振动信号进行改进集合经验模式分解（EEMD），求取每一个固有模态函数（IMF）的二维谱熵，并生产二维谱熵矩阵的变换矩阵，作为支持向量机的输入特征向量对断路器机械状态进行识别。最后，提出了一种基于振-声-时三维图特征的高压断路器机械故障诊断方法，利用分级多时标信号对准构建振-声-时三维图，提取三维图包络的六面八角特征作为一级特征向量，三维图二维投影的区域弦分布作为二级特征向量，基于分级形状特征构建了断路器故障诊断支持向量机的输入向量，并给出

7、了可行的诊断步骤和实现过程。关键词：高压断路器；振声联合；FastKICA；改进EEMD分解；支持向量机I华北电力大学硕士论文AbstractHighvoltagecircuitbreakerisoneofthemostimportantswitchdevicesinpowersystem,whichbearstheprotectionandcontrolfunctioninthesystem（playstheroleofprotectingandcontrollinginthesystems）.Inordertoensureitsrelia

8、bleoperation,monitoringofstateinformationanddiagnosingthefaultbasedonthecollecteds