本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線的煤礦地面10kV開關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為連接電網(wǎng)和礦井供電系統(tǒng)的樞紐設(shè)備,煤礦地面10kV開關(guān)柜的運(yùn)行狀況對(duì)煤礦供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性起著至關(guān)重要的影響作用。因此,實(shí)時(shí)地對(duì)煤礦地面10kV開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和診斷是非常必要的。本文受河南省產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目——“煤礦變電站配電設(shè)備及下井電纜運(yùn)行狀態(tài)檢修決策系統(tǒng)”(項(xiàng)目編號(hào):132107000027)的資助,為實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化改造,開展對(duì)礦用高壓開關(guān)柜運(yùn)行狀況在線監(jiān)測(cè)與機(jī)械故障診斷的研究,提出了基于CAN總線的煤礦地面10kV開關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)。依據(jù)所需監(jiān)測(cè)的狀態(tài)數(shù)據(jù),文章設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)并搭建系統(tǒng)的硬件平臺(tái),以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為上位機(jī),采用LabVIEW編寫上位機(jī)數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測(cè)軟件,憑借CAN總線實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì),系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)對(duì)多臺(tái)開關(guān)柜運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測(cè)。此外,文章對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法進(jìn)行邊界延拓,克服了其在分解過程中的端點(diǎn)效應(yīng),以此改進(jìn)的EMD分解法將斷路器機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分解為有限個(gè)相互獨(dú)立的IMF函數(shù),以各IMF包絡(luò)的能量熵特征值作為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,采用可快速收斂且分類能力良好的交替梯度法訓(xùn)練RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)了利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)斷路器機(jī)械故障的準(zhǔn)確診斷。最后,以KYN28A-12(Z)型高壓開關(guān)柜(配ZN63A-12型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器)為測(cè)試對(duì)象,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)果表明在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有很高的可靠性和精確度,可實(shí)時(shí)、全面地掌握開關(guān)柜的運(yùn)行狀況。運(yùn)用改進(jìn)的EMD分解、IMF能量熵和交替梯度算法訓(xùn)練的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的診斷方法,能夠相當(dāng)快速和準(zhǔn)確地識(shí)別出斷路器的常見機(jī)械故障類型,切實(shí)地為煤礦高壓開關(guān)柜的檢修提供決策依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：10kV開關(guān)柜 在線監(jiān)測(cè) 狀態(tài)診斷 CAN總線 邊界延拓 EMD分解 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD61;TM591
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究意義與背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要研究工作13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-16
• 2 開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在線監(jiān)測(cè)內(nèi)容16-20
• 2.1 煤礦地面 10kV開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)16
• 2.2 10kV開關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)內(nèi)容16-18
• 2.3 本章小結(jié)18-20
• 3 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)20-52
• 3.1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)20-22
• 3.2 監(jiān)測(cè)原理及傳感器選型22-35
• 3.2.1 下井電纜絕緣監(jiān)測(cè)22-25
• 3.2.2 母排與隔離開關(guān)觸頭溫度監(jiān)測(cè)25-26
• 3.2.3 斷路器真空度監(jiān)測(cè)26-29
• 3.2.4 斷路器振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)29-31
• 3.2.5 分合閘速度監(jiān)測(cè)31-34
• 3.2.6 脫扣器老化程度監(jiān)測(cè)34-35
• 3.2.7 斷路器動(dòng)作事件記錄35
• 3.3 信號(hào)處理模塊及采集卡選型35-40
• 3.3.1 信號(hào)處理模塊35-38
• 3.3.2 數(shù)據(jù)采集卡38-40
• 3.4 電源模塊選型40-43
• 3.5 總線通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-48
• 3.5.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)43-44
• 3.5.2 CAN總線的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)44-47
• 3.5.3 CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)47-48
• 3.6 硬件電路接線圖48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-52
• 4 上位機(jī)在線監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)52-62
• 4.1 LabVIEW圖形化編程語言52-53
• 4.2 數(shù)據(jù)的軟件濾波53-55
• 4.3 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)55-57
• 4.4 在線監(jiān)測(cè)界面設(shè)計(jì)57-60
• 4.5 主要功能程序設(shè)計(jì)60-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 5 高壓開關(guān)柜機(jī)械特性診斷研究62-72
• 5.1 機(jī)械特性診斷方法選取62-64
• 5.2 邊界延拓的EMD分解法64-67
• 5.3 交替梯度訓(xùn)練的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)67-69
• 5.4 機(jī)械特性診斷流程69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 6 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析72-84
• 6.1 在線監(jiān)測(cè)結(jié)果分析72-77
• 6.1.1 母排與隔離開關(guān)觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)72-73
• 6.1.2 真空度在線監(jiān)測(cè)73-74
• 6.1.3 電纜絕緣取樣電壓和電流在線監(jiān)測(cè)74-75
• 6.1.4 斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)75-77
• 6.1.5 斷路器動(dòng)作事件記錄77
• 6.2 機(jī)械特性診斷結(jié)果分析77-83
• 6.3 本章小結(jié)83-84
• 7 結(jié)論與展望84-86
• 7.1 結(jié)論84-85
• 7.2 后續(xù)研究展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 作者簡(jiǎn)歷90-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

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6 譚向宇;楊卓;王達(dá)達(dá);趙現(xiàn)平;王科;張少泉;彭晶;程志萬;丁薇;黃然;劉紅文;王衛(wèi)東;常亞利;;無線測(cè)溫裝置對(duì)開關(guān)柜絕緣影響試驗(yàn)研究[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

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3 MEB記者 楊歌;把脈市場(chǎng)趨勢(shì) 施耐德電氣發(fā)力固體絕緣開關(guān)柜市場(chǎng)[N];機(jī)電商報(bào);2013年

4 本報(bào)記者 倪e

本文編號(hào)：289296