【技术实现步骤摘要】
一种低压直流断路器机械故障诊断方法
[0001]本公开属于电力设备
,具体涉及一种低压直流断路器机械故障诊断方法。
技术背景
[0002]随着我国城镇化的加速发展,城市人口急剧增加,城市轨道交通的发展需求也随之增大。轨道交通机车采用直流电力牵引,其建设项目中平均每两公里需要建设一个直流牵引变电所。而每个直流牵引变电需要10~12个直流开关柜,每个直流开关柜含有一台低压直流断路器。因此,伴随城市轨道交通的发展,对直流断路器的需求日益增长。
[0003]根据已有开关事故的统计研究发现,机械故障占断路器总故障的60%以上,因此有必要开展断路器机械状态诊断技术的相关研究工作。分合闸线圈电流能够有效反映线圈控制回路电压、电阻以及电磁铁的运动状态;机械振动信号可以充分体现操作机构及传动机构动作碰撞信息,从而反映机械结构的状态。
[0004]目前,基于分合闸线圈电流的断路器机械状态诊断技术及基于振动信号的断路器机械状态诊断技术研究成果颇多,特征提取方法丰富,诊断分类效果较好,但存在故障类型单一、数据量不足、特征参数过多等问题。且目前研究的现有成果主要集中在交流断路器领域,针对低压直流断路器机械状态故障诊断技术的研究相对匮乏。
[0005]因此,对于可靠性要求高、建设需求日益增长的轨道交通直流牵引系统,研发一种基于电流和振动信号的低压直流断路器机械故障诊断方法,降低设备故障带来的损失,保证电力系统的可靠运行,具有重要意义。
技术实现思路
[0006]针对上述问题,本公开的目的在于提供一种 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低压直流断路器机械故障诊断方法,包括以下步骤:S100:模拟低压直流断路器多种常见的机械故障,采集低压直流断路器的分合闸线圈电流信号和机械振动信号,对采集到的信号进行预处理并提取特征参量;S200:利用支持向量机算法,并根据所提取的特征参量建立多个低压直流断路器诊断模型,并利用K-Fold算法对诊断模型进行交叉验证得到各诊断模型的准确率;S300:通过Relief-F算法和PCA主成分分析算法对提取的电流和振动信号的特征组合进行降维,并根据降维后的特征组合构建新的低压直流断路器诊断模型,并评估模型的准确率及稳定性,选取准确率最高的模型提供给机械故障诊断程序。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,优选的,模拟的机械故障类型包括:线圈电压控制异常、线圈老化、分闸电磁铁铁芯间隙异常、分闸电磁铁卡涩、弹簧异常、轴断裂、轴承磨损。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,优选的,所述分合闸线圈电流信号的特征参量集合为X=[I
A
、t
A
、I
B
、t
B
、I
C
、t
C
、I
D
],I
A
、I
B
、I
C
、I
D
为分合闸操作过程中反应操动机构实际运动状态的A、B、C、D四点的电流值,t
A
、t
B
、t
C
为A、B、C三点的时刻值。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机械振动信号的特征参量由短时能量和小波包节点频带能量的特征参量组成,提取断路器动作过程中关键点的能量值与时刻,合闸过程短时能量特征为Y=[E
F
、t
F
、E
G
、t
G
],分闸过程短时能量特征Y=[E
E
、t
E
],小波包频带能量特征为Z=[E0、E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7],分别表示小波包分解第6层前8节点的频带能量值。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S100中,所述预处理包括:对电流信号进行平滑滤波使其尖峰毛刺被去除,对振动信号趋势项去除、小波去噪,使其低频分量和高频噪声干扰被去除,最后得到更利于特征提取的电流和振动信号。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S...
【专利技术属性】
技术研发人员:周朝阳,张子健,张攀登,李玉彬,吕文杰,艾泽光,
申请(专利权)人:华能河南中原燃气发电有限公司,
类型:发明
国别省市:
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