一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法技术

技术编号:46578880 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:20
一种基于电磁场‑热场‑机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,属于电力设备故障诊断技术领域。属于电力设备故障诊断技术领域。该方法通过有限元法构建三场耦合模型,考虑铁芯饱和等场间交互因素,采用顺序迭代法仿真;部署多类型传感器采集数据并预处理,提取多场特征;利用改进烟花算法优化的 DBN‑ELM 模型分类故障;通过数字孪生平台实现状态监测与预警。考虑铁芯饱和等场间交互因素,采用顺序迭代法仿真;部署多类型传感器采集数据并预处理,提取多场特征;利用改进烟花算法优化的 DBN‑ELM 模型分类故障;通过数字孪生平台实现状态监测与预警。本发明专利技术能捕捉复杂工况下的细微变化,减少漏报误报,提升诊断精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备故障诊断,特别涉及一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法


技术介绍

1、在电力系统中,高压断路器是保障电网安全稳定运行的关键设备之一,其分闸线圈的可靠工作对于断路器的正常分合闸操作至关重要。分闸线圈故障可能导致断路器无法及时分闸,引发短路、过载等严重事故,造成大面积停电,给工业生产和居民生活带来巨大损失。因此,准确、及时地诊断分闸线圈的故障状态,对于提高电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。

2、传统的断路器分闸线圈故障诊断方法大多基于单一物理场的监测,如仅监测电流、电压或温度等单一参数,这种方法无法全面反映分闸线圈在实际运行中的复杂工况,因为分闸线圈的故障往往是由多个物理场相互作用导致的,例如,电磁力的变化会影响铁芯的运动,铁芯的运动又会产生机械磨损和振动,同时电流通过线圈会产生焦耳热,导致温度升高,而温度的变化又会影响线圈的电阻和电磁性能,单一物理场分析无法捕捉到这些场间的耦合效应,容易导致故障漏判或误判。

3、为此,需要设计相应的技术方案给予解决。


技术实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求 1 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:步骤S1中,分闸线圈的电磁场、热场和机械场耦合仿真的时间步长为 10μs;分闸线圈的电磁场-热场-机械场耦合模型设置有弹簧刚度、预压缩量、环境温度及对流换热系数参数。

3.根据权利要求 2 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:分闸线圈的物理场之间的交互影响,包括:

4.根据权利要求 1 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的...

【技术特征摘要】

1.一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求 1 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:步骤s1中,分闸线圈的电磁场、热场和机械场耦合仿真的时间步长为 10μs;分闸线圈的电磁场-热场-机械场耦合模型设置有弹簧刚度、预压缩量、环境温度及对流换热系数参数。

3.根据权利要求 2 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:分闸线圈的物理场之间的交互影响,包括:

4.根据权利要求 1 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:步骤s2 中,多类型传感器包括:串联于分闸线圈回路且距离绕组10mm处的电流传感器、并联于分闸线圈两端的电压传感器、贴附于绕组第 50 匝线圈表面的温度传感器以及安装于铁芯连杆中点的振动传感器。

5.根据权利要求 1 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:s2 中,预处理包括带通滤波、异常值检测、相关性分析、信号分解、特征提取和归一化处理;

6.根据权利要求 5 所述的一种基于电磁场-热场-机械场耦合模型的断路器故障诊断方法,其特征在于:步骤s2 中,所述特征提取,具体包括:计算电流信号本征模态函数分量的能量熵、峭度...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘斌陈绪鹏陈颖润张海宏王建龙李慧音金周楠黄志康黄乐叶春雨
申请(专利权)人:中国长江电力股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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