【正文】 否正確無誤地投入和退出，從而達到限分、合閘過電壓和改善滅弧性能的目的。（6）測量斷路器的分、合閘速度在斷路器的額定操作電壓、額定氣壓或額定液壓下進行，測量值應符合產品技術條件的規(guī)定。2）耐壓試驗，只對110kV及以上罐式斷路器和500kV頂開距瓷柱式斷路器的斷口進行。（2）測量導電回路的直流電阻斷路器在運行中接觸電阻大幅度增大，將會使斷路器在通過負荷電流或短路電流時，熱穩(wěn)定遭到破壞；還會引起發(fā)熱嚴重使觸頭彈簧退火，觸頭周圍零部件燒損等嚴重故障。（13）密封性試驗。（8）測量斷路器并聯(lián)電阻的投入時間及電阻值。（4）斷路器并聯(lián)電容的試驗。只有性能良好，可靠性高的斷路器投入到電力系統(tǒng)中運行，才能使電力系統(tǒng)安全運行得到保障。預擊穿時間是指關合時，從任意一相中首先出現電流到所有相中觸頭都接觸瞬間的時間間隔。對于，高壓斷路器，分閘時間和燃弧時間都必須盡量縮短。在超高壓電力系統(tǒng)中，縮短斷路器開斷斷路故障的時間可以增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而保證輸電線路的輸送容量。（5）額定峰值耐受電流（，kA），又稱額定動穩(wěn)定電流，是指在規(guī)定的使用和性能條件下，斷路器在合閘位置所能耐受的額定短時耐受電流第一個大半波的峰值電流。（2）額定電流()kA，斷路器的額定電流是指在規(guī)定的正常使用和性能條件下，主回路能夠長期連續(xù)承載的電流有效值。 斷路器主要性能指標與高壓斷路器的主要性能包括電壓、電流和開斷關合時間等幾項指標。當氣體或液體壓力低于或高于額定值時，操動機構不能進行合、分操作。（7）連鎖為了保證操動機構的動作可靠，要求操動機構具有一定的連鎖裝置。（4）自由脫扣 自由脫扣就是，斷路器合閘過程中如操動機構又接到分閘命令，則操動機構不應繼續(xù)執(zhí)行合閘命令而應立即分閘。標志操動機構合閘能力大小的一項指標是操動機構輸出的機械功。因為斷路器關合時，電路中出現的短路電流可達幾萬安以上，斷路器導電回路受到的電動力可達幾千牛以上。由此可見，斷路器的操動機構是由許多的機械部分組合而成。此外，斷路器操作是速度很高， 為了減輕斷路器在分合閘終了時的撞擊，避免零部件的損壞，需要在斷路器機構的適當部位(一般在提升機構的附近)裝設分、合閘緩沖器。(脫扣)（4）使觸頭保持在分離位置。對此操動機構，要求具有獨特的結構和機能，以滿足斷路器的使用目的。另一類結構的斷路器稱為外殼接地斷路器(又稱落地罐式)，如圖21 (b)所示。操動機構接地外殼開斷元件開斷元件絕緣支柱操作機構基座絕緣套管斷路器的典型結構圖，見圖21(a)帶電箱殼 (b)接地箱殼圖21高壓斷路器的典型結構圖中開斷元件是斷路器用來進行關合、承載和開斷正常工作電流和故障電流的執(zhí)行元件，它包括觸頭、導電部分和滅弧室等。主要包括動、靜觸頭、噴嘴以及壓氣缸等部件，其作用是提高熄滅電弧的能力，縮短燃弧時間。它包括動、靜弧觸頭和主觸頭或中間觸頭以及各種形式的過渡連接等，其作用是通過工作電流和短路電流。2）落地罐式：這類型斷路器結構特點是觸頭和滅弧室裝于接地的金屬箱中，導電回路靠絕緣套管引入，高壓帶電部分與外殼之間的絕緣主要由SF6氣體和環(huán)氧樹脂澆注絕緣子承擔。雙壓式斷路器工作性能雖然良好，但必須配置一臺在密封循環(huán)中工作的氣體壓縮機，結構復雜、價格昂貴。4）安裝、檢修、試驗時，對氣體的管理、回收、處理等要求嚴格。9）技術含量高，制造工藝精良，機械、電氣特性好，使用壽命長。5）操作所需操動能量小，操動機構體積小，分、合閘特性好。目前斷路器一般都能夠達到額定開斷短路電流10～25次，大修周期達15～20年之久。它是由斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器、電壓互感器、霹雷器、母線以及這些元件的封閉外殼、伸縮節(jié)、出線套管等組成，內部充入一定壓力的氣體作為GIS的絕緣和滅弧介質。（3）第三代斷路器 第三代斷路器是指具有“自能”滅弧功能的斷路器。這種斷路器需要氣壓泵和加壓裝置，結構復雜，適應環(huán)境能力差，已經被淘汰。將上述過程簡化并得到一個反應過程表示如下： （25） （26） （27）對于滅弧來說，大量中性分子與電弧接觸是有效的方法。和由它分解產生的鹵族分子和原子強烈地吸附電弧中的電子，形成負離子，而負離子的質量又比電子大得多。 斷路器開斷電路時，在電弧的高溫作用下，氣體與觸頭材料（W，Cu）和金屬材料(A1)會產生化學反應，主要為 （21）其他還有 （22） （23） （24）此外，氣體還可能與石墨（C）、絕緣材料（）和聚四氟乙烯（）發(fā)生化學反應產生HF和。 的傳熱系數， 包括對流作用。即是空氣相對密度的5倍。氣體是理想的氣體絕緣介質和滅弧介質，其滅弧能力是則為空氣的100倍以上，它的滅弧能力非常強，由導電電弧向絕緣體的變化速度非?？?。另一方面，保護作用。2. 1. 2斷路器主要用途高壓斷路器是高壓電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護設備。對大地的絕緣靠支持絕緣件、壓縮空氣來保持。斷路器分為瓷柱式和罐式兩種。（3）斷路器：以六氟化硫等惰性氣體作為滅弧介質，由美國西屋公司于1956年推出。在我國，油斷路器是電力系統(tǒng)中使用最多的高壓斷路器。2. 1. 1斷路器分類 自從1893年在美國誕生了世界第一臺斷路器以來，斷路器的理論和制造技術己取得了長足的進步和發(fā)展。全面、系統(tǒng)的認識、了解六氟化硫高壓斷路器的類型、結構、性能和特點；（2）通過對國內外斷路器歷年事故的統(tǒng)計和分析，確定斷路器的狀態(tài)監(jiān)測內容；（3）研究高壓斷路器運行監(jiān)測機理，分析斷路器在分、合閘操作的行程、時間特性曲線，操作線圈電流、電壓波形，斷路器的機械振動信號，斷路器提升桿的泄漏電流以及滅弧室和控制箱內溫升等，分析監(jiān)測信號與故障之間的對應關系，提出用于故障診斷的特征信號；（4）分析各種故障診斷方法的優(yōu)缺點，介紹人工神經網絡與DS證據理論信息融合技術的故障診斷方法； （5）設計相應的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的原理框圖。隨著專家系統(tǒng)、神經網絡、模糊邏輯和證據理論等先進理論的發(fā)展，對高壓斷路器運行狀態(tài)進行準確地識別逐漸成為可能，這個領域是目前高壓斷路器狀態(tài)檢修研究的熱點和難點，也是今后發(fā)展的必然趨勢。特征參量提取是實現斷路器狀態(tài)檢修的關鍵環(huán)節(jié)，將采集到的信號進行分類處理、加工，提取能表征斷路器工作狀態(tài)的特征參量。高壓斷路器是機電一體化的開關設備，在運行過程中必然會有光、電、聲、熱、力等各種物理量的變化。最近十年來的研究表明，發(fā)展新型的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，必須使用先進的信號處理技術和人工智能技術。（3）多功能、多狀態(tài)的在線監(jiān)測系統(tǒng)將得到進一步發(fā)展。 當前，狀態(tài)監(jiān)測技術在電力系統(tǒng)中已得到廣泛重視。（3）對老化設備或已知有缺陷、有隱患的設備，用在線監(jiān)測隨時監(jiān)視其運行情況，一旦發(fā)現問題及時退出，最大限度地利用其剩余壽命。電氣設備的狀態(tài)檢修是根據先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息，判斷設備的異常，預知 設備的故障，在故障發(fā)生之前進行檢修的一種檢修方式。而由于沒有及時發(fā)現，某一部件出現缺陷而導致電力系統(tǒng)事故的情況也時有發(fā)生。傳統(tǒng)的預防性試驗，試驗電壓一般在10KV以下。預防性試驗的周期一般為一年，一些發(fā)展較快的故障很容易在兩次規(guī)定試驗之間的時間內發(fā)展成事故。但隨著電力系統(tǒng)的大容量化、高電壓化和結構復雜化，隨著工農業(yè)生產的發(fā)展和用電部門重要性的提高，對電力系統(tǒng)安全可靠性指標的要求也越來越高。不過，就斷路器故障診斷系統(tǒng)的研究已經開始，并取得了一定的成果，基于神經網絡、小波分析、模糊理論的信號分析和診斷方法的研究已經開始用于試驗。現階段正向大規(guī)模的專家故障診斷系統(tǒng)方向發(fā)展，基于神經網絡和模糊理論的斷路器故障診斷、決策系統(tǒng)開始出現。隨著研究的深入，都先后生產了自己的斷路器狀態(tài)監(jiān)測裝置。因此，在線狀態(tài)監(jiān)測成為必然，從而使斷路器從“到期必修，修必修好”向“狀態(tài)檢修， 即該修則修”過渡，最大限度的利用斷路器壽命，從而減少斷路器維護費用，保證電力系統(tǒng)安全、經濟運行的具有重要意義。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關設備，在電力系統(tǒng)中肩負著控制和保護雙重作用，即根據電網運行的需要用它來可靠的投入或切除相應的線路或電氣設備。 condition monitoring。分析了斷路器分合閘線圈電流電壓波形、機械振動信號、開斷電流信號、絕緣拉桿直流泄漏電流、滅弧室和控制箱內溫升及氣體狀態(tài)等監(jiān)測信號與故障之間的對應關系，確定了用于故障診斷的特征信號；最后簡要介紹人工神經網絡與DS證據理論信息融合技術的高壓斷路器故障診斷方法，并設計狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)原理框圖及故障診斷程序流程框圖。另外，翻譯與本畢業(yè)設計內容相關的、最新的、字數不少于3000的外文資料；參閱中外文參考文獻資料不少于40篇，其中外文資料不少于15篇。在此基礎上，了解 SF6高壓斷路器的預防性試驗方法、在線檢測和狀態(tài)監(jiān)測方法；并針對某一具體類型，設計相應的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、研究其故障診斷方法。本文系統(tǒng)地介紹高壓斷路器的類型、結構、性能和特點以及預防性試驗方法、在線檢測和狀態(tài)監(jiān)測方法；，確定狀態(tài)監(jiān)測的內容。 Analyzed the opening and closing coil current waveforms of circuit breaker switch, mechanical vibration signal, the fault current signal, insulation rod DC leakage current, arcquenching chamber and the temperature rise control inside the box. And the corresponding relationship between the state monitoring signal and the fault of gas was also analyzed. Moreover, determined the characteristics of fault diagnosis signal. Finally, introduced the artificial neural networks and DS evidence theory of information fusion fault diagnosis method of high voltage circuit breaker, and designed condition monitoring, fault diagnosis system block diagram and fault diagnosis program flow diagram.Keywords: highvoltage circuit breaker。 DS evidence theory 目 錄1 緒論 1　課題背景 1　高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的現狀 1　高壓斷路器在線監(jiān)測與故障診斷的意義 2　高壓斷路器在線監(jiān)測與故障診斷技術存在不足 3　高壓斷路器在線監(jiān)測與故障診斷技術發(fā)展趨勢 3　高壓斷路器在線監(jiān)測方法 4 本文的主要工作 52 高壓斷路器的基礎知識 6 高壓斷路器的概述 6 斷路器的分類 6 斷路器的用途 7 高壓斷路器的發(fā)展及其特點 7 氣體的性質 7 高壓斷路器的發(fā)展過程 8 高壓斷路器的特點 9 高壓斷路器的分類 10 高壓斷路器的基本結構 10 高壓斷路器的典型結構 11 高壓斷路器操動機構的構成 11 高壓斷路器對操動機構的要求 12 高壓斷路器的主要性能指標 13 高壓斷路器的試驗 14 交接試驗項目 15 交接驗收試驗的要求及方法 153 高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測的內容 18 高壓斷路器故障統(tǒng)計與分析 18 狀態(tài)監(jiān)測特征參量的選擇 20 分、合閘線圈電流監(jiān)測 21 振動信號監(jiān)測 24 24 開斷電流信號監(jiān)測 25 觸頭壽命預測方法 25 交流泄漏電流監(jiān)測 26 溫度監(jiān)測 27 動觸頭行程監(jiān)測 28 氣體狀態(tài)監(jiān)測 294 高壓斷路器的故障診斷方法 30 30 32 DS證據理論提出 33 34 DS證據理論診斷模型 36 基于DS證據理論的電力設備信息融合算例分析 365 高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的原理設計 38　狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)總體設計方案 38　在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)硬件設計方案 38　狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷程序流程圖 39　基于證據理論診斷程序設計流程圖 426 總結 43致 謝 44參考文獻 45翻 譯 48 中文譯文 48 英文原文 54中國礦業(yè)大學2009屆本科生畢業(yè)設計 第58頁1 緒論隨著電力系統(tǒng)朝著高壓、大容量的方向發(fā)展，保證電力設備的安全運行越來越重要，停電事故給國民經濟和人民生活帶來的影響與損失越來越大。同時，高壓斷路器也是電力系統(tǒng)設備中維護工作量最大的設備之一， 根據相關資料統(tǒng)計