基于三元图谱的真空断路器机电故障诊断研究

摘要：

机电故障是真空断路器开断异常、拒动或误动的主要原因,准确有效地掌握真空断路器机电状态对保障电网安全至关重要.该文以合闸线圈电流和行程信号为主要在线监测量,通过故障模拟试验,系统地分析了监测量在不同故障类型及严重程度下特征量的演变规律,提出一种基于三元图谱的实用化故障诊断模型.借助主成分分析(principal component analysis,PCA)方法,提取出具有正交贡献的三类主成分特征,并以此构建三元特征图谱,直观展示了不同故障下曲线的演变路径;在此基础上,采用局部加权回归给出故障边界方程,实现了故障的类型识别;最后,通过k-means聚类中心和欧式距离计算,提出了故障发展程度量化分析方法.试验结果表明,对于同型号设备,该方法在缺失刚分、刚合点的条件下,判断准确率达到97％以上,为真空断路器的在线诊断和故障预警提供了一种更为高效、直观和实用化的方法.

关键词：真空断路器、三元图谱、主成分分析、局部加权回归、k-means聚类

所属期刊栏目：42

分类号：TM85(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金51877171

在线出版日期：2022-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：332-342