針對采用振動信號識別高壓斷路器(HVCBs)機(jī)械缺陷困難及難于實現(xiàn)工程應(yīng)用問題,提出一種基于定量遞歸分析(RQA)的振動信號分析方法,并將其應(yīng)用于變電站在運高壓斷路器機(jī)械缺陷辨識中。為便于缺陷部位的準(zhǔn)確定位,將高壓斷路器振動信號分割為各功能子區(qū),將各功能子區(qū)信號映射至高維相空間,以充分展示高壓斷路器動力學(xué)變化特征,并在相空間進(jìn)行遞歸圖重構(gòu)。最后,引入遞歸率(RR)、確定率(DET)、最大對角線長度(Lmax)、信息熵(ENT)、層狀度(LAM)和捕獲時間(TT)對各功能子區(qū)遞歸圖進(jìn)行定量分析,以實現(xiàn)高壓斷路器機(jī)械缺陷的有效辨識。試驗結(jié)果表明,所提方法能夠準(zhǔn)確地辨識高壓斷路器的機(jī)械缺陷,在實際工程應(yīng)用中也表現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確率。

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【部分圖文】：

圖1 時域信號向遞歸圖轉(zhuǎn)化過程舉例

式中，表示范數(shù)，本文采用Euclidean范數(shù)；?(?)為“色碼函數(shù)”，它將距離映射為顏色，即以顏色的深淺（稱為色標(biāo)）表示距離的大小。而有閾值遞歸圖（見圖1d）通過以下方式構(gòu)造。

圖2 實測在運252k V SF6高壓斷路器（山東泰開）C相操動機(jī)構(gòu)合閘振動信號

圖2所示是某一220kV變電站一臺在運的山東泰開252kVSF6高壓斷路器C相操動機(jī)構(gòu)的實測合閘振動信號（測試時間：2019年6月17日），可以看出，該合閘振動信號包含多個幅值不一、持續(xù)時間不一的沖擊子波。考慮到這些沖擊子波是按照斷路器零部件動作的時間先后順序出現(xiàn)的，斷路器....

圖3 小波降噪后的振動信號

在斷路器振動信號采集過程中往往會受到噪聲的干擾，進(jìn)一步分析之前應(yīng)先對振動信號降噪處理。考慮到斷路器振動信號的特殊性（非平穩(wěn)非線性的時變沖擊信號），本文采用小波分析的方法進(jìn)行降噪處理。以圖2所示的振動信號為例，采用coif5小波函數(shù)，進(jìn)行5層分解，采用無偏估計閾值的原則對各層進(jìn)行軟....

圖4 振動信號分區(qū)分割結(jié)果

將上述降噪后的振動信號分割成4個區(qū)域（見圖3中的區(qū)域A、B、C和D），分別對應(yīng)斷路器動作過程中的脫扣階段、機(jī)構(gòu)解列階段、傳動階段和制動階段。將分割后的各子區(qū)信號單獨抽取出來，如圖4所示。這種對振動信號按照斷路器的動作特性進(jìn)行分區(qū)分割的好處是可以實現(xiàn)異常信號的快速定位，進(jìn)而實現(xiàn)缺陷....

本文編號：4019731