文档名：GIS三工位开关典型机械缺陷的特征量差异分析及辨识方法
摘要：近年来气体绝缘金属封闭开关(gasinsulatedswitchgear,GIS)三工位开关行程不到位机械缺陷导致的设备运行故障案例频发,为提升GIS三工位开关行程不到位机械缺陷检测及运维水平,首先采用126kV全真型三工位开关试验平台设置机构卡涩、传动失耦和电机堵转三种典型机械缺陷,试验获得正常状态和3种典型机械缺陷情况下三工位开关分合闸动作过程中的电机电流、角位移行程和振动信号;然后,开展3种典型缺陷情况下"电流-机械"特征参量的提取及差异分析;最后,采用随机森林算法研究构建GIS三工位开关典型机械缺陷诊断模型,并验证其有效性.结果表明:单一的电机电流、角位移行程或振动信号图谱特性无法有效区分不同类型的机械缺陷,而采用"电流-机械"融合特征参量对3种典型机械缺陷的区分效果显著,基于"电流-机械"融合特征参量构建的GIS三工位开关机械缺陷随机森林诊断模型实现了对机构卡涩、传动失耦和电机堵转3种机械缺陷可靠诊断,为工程实际提升GIS三工位开关安全运行水平提供了技术参考.
Abstract：Inrecentyears,frequentequipmentfailureshavebeenobservedinGISthree-positionswitchesduetoinade-quatemechanicalmovement.InordertoenhancethedetectionandmaintenancecapabilitiesformechanicaldefectscausingtheincompletemovementofGISthree-positionswitches,inthispaper,a126kVfully-functionalthree-positionswitchtestplatformwasfirstlyutilizedtosimulatethreetypicalmechanicaldefects,namely,mechanismsticking,trans-missiondecoupling,andmotorstalling.Themotorcurrents,angulardisplacementtrajectories,andvibrationsignalswereexperimentallycollectedduringtheopeningandclosingactionsofthethree-positionswitchundernormalconditionsandwiththethreetypicalmechanicaldefects.Subsequently,the"current-mechanical"characteristicparametersunderthethreetypesofdefectswereextractedandanalyzed.Finally,therandomforestalgorithmwasemployedtoconstructadi-agnosticmodelfortypicalmechanicaldefectsinGISthree-positionswitchesandvalidatesitseffectiveness.Theresultsindicatethatindividualcharacteristicssuchasmotorcurrent,angulardisplacement,orvibrationsignalpatternsaloneareinsufficientforeffectivelydistinguishingdifferenttypesofmechanicaldefects.However,the"current-mechanical"fusionfeatureparameterdemonstratessignificanteffectivenessindistinguishingthethreetypicalmechanicaldefects.Theran-domforestdiagnosticmodel,basedonthe"current-mechanical"fusionfeatureparameter,canreliablydiagnosemecha-nismsticking,transmissiondecoupling,andmotorstalling.TheresultcanprovideatechnicalreferenceforimprovingthesafetyoperationofGISthree-positionswitchesinpracticalengineeringapplications.
作者：郝建 刘清松 彭华东 钟尧 甲宗庆 宋其宝 Author：HAOJian LIUQingsong PENGHuadong ZHONGYao JIAZongqing SONGQibao
作者单位：输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院),重庆400044国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆401120贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳550002山东泰开高压开关有限公司,泰安271000
刊名：高电压技术 ISTICEIPKU
Journal：HighVoltageEngineering
年，卷(期)：2024, 50(6)
分类号：
关键词：GIS三工位开关 机械缺陷 电机电流 角位移行程 振动信号
Keywords：GISthree-positionswitch mechanicaldefects motorcurrent angulardisplacementtravel vibrationsignals
机标分类号：TP391.41TM507TM712
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：GIS三工位开关典型机械缺陷的特征量差异分析及辨识方法[
期刊论文] 高电压技术--2024, 50(6)郝建 刘清松 彭华东 钟尧 甲宗庆 宋其宝近年来气体绝缘金属封闭开关(gasinsulatedswitchgear,GIS)三工位开关行程不到位机械缺陷导致的设备运行故障案例频发,为提升GIS三工位开关行程不到位机械缺陷检测及运维水平,首先采用126kV全真型三工位开关试验平台...参考文献和引证文献
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