基于CAN總線的煤礦地面10kV開關(guān)柜在線監(jiān)測研究.pdf

1、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)地對煤礦地面10kV開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測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：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，開展對礦用高壓開關(guān)柜運(yùn)行狀況在線監(jiān)測與機(jī)械故障診斷的研究，提出了基

2、于CAN總線的煤礦地面10kV開關(guān)柜在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。依據(jù)所需監(jiān)測的狀態(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，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，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)對多臺開關(guān)柜運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測。此外，文章對經(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

3、號分解為有限個(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)信號對斷路器機(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）為測試對象，現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果表明在線監(jiān)測系統(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