前言

隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位日趨重要。人們對電力的需求量越來越大，促使了電力事業(yè)迅速發(fā)展，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大。隨著電壓等級的提高和裝機(jī)容量的增大，用戶對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，系統(tǒng)對電力設(shè)備運(yùn)行可靠性的要求也越來越高，這給電力設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)提出了更高的要求。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，在電網(wǎng)中起保護(hù)與控制作用，其運(yùn)行狀態(tài)將直接影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電的可靠性。當(dāng)高壓斷路器發(fā)生故障時(shí)，直接危害是被其保護(hù)的線路、設(shè)備受損，電量損失；間接危害則會造成一般電網(wǎng)事故或擴(kuò)大電網(wǎng)事故，用戶大面積停電，影響正常的生活、生產(chǎn)甚至社會穩(wěn)定，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在變、配電系統(tǒng)中，高壓斷路器所導(dǎo)致的非計(jì)劃停電事故，無論是事故次數(shù)，還是事故所造成的停電時(shí)間都占據(jù)停電事故總量的60%以上，故了解斷路器的工作原理和結(jié)構(gòu)，對斷路器進(jìn)行在線監(jiān)測，并對其已產(chǎn)生或潛在的故障進(jìn)行診斷，對于提高高壓斷路器的檢修水平，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。

本書第1章介紹了高壓斷路器的基本工作原理；第2章介紹了高壓斷路器在線監(jiān)測和故障診斷概述；第3章介紹了高壓真空斷路器操動機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型和基于ADAMS軟件的仿真模型，并對操動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了故障仿真分析；第4章介紹了高壓斷路器滅弧室的電場模型，并基于有限元軟件ANSYS對真空斷路器滅弧室進(jìn)行電場數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化，旨在使滅弧室的電場更加均勻，以提高其絕緣性能；由于斷路器滅弧室的結(jié)構(gòu)是封閉的，很難對其進(jìn)行故障監(jiān)測；第5章介紹了高壓斷路器滅弧室電壽命的模糊綜合評判系統(tǒng)；第6章介紹了基于數(shù)據(jù)融合的高壓斷路器操動機(jī)構(gòu)故障診斷；第7章介紹了具體實(shí)現(xiàn)基于三級數(shù)據(jù)融合和二級電壽命模糊綜合評判的高壓斷路器在線監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，其中，下位機(jī)以現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為核心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理功能，上位機(jī)采用LabVIEW軟件創(chuàng)建了友好的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。

本書的完成得益于作者的導(dǎo)師——河海大學(xué)王宏華教授的精心指導(dǎo)。在撰寫過程中參考了大量的文獻(xiàn)，在此對各位作者表示衷心的感謝。本書研究內(nèi)容屬江蘇省輸配電裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目，受到其經(jīng)費(fèi)資助，在此一并感謝。另外，也非常感謝章龍飛、陳振嬌、晏春雨等同志在撰寫本書時(shí)給予的幫助。

由于作者水平有限，書中難免存在不完善或錯誤之處，請廣大讀者批評指正。

作者

2011年9月