智能化煤矿高压开关柜故障诊断技术的研究

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第5期   作者:唐磊
[导读] 找出其中存在的问题,最终结合实际情况提出有效的解决措施,希望在未来的应用中,可以更好的提升系统的自我诊断能力。

        唐磊
        乌苏四棵树煤炭有限责任公司  新疆维吾尔自治区塔城地区乌苏市 邮编:833019
        摘要:从智能化的角度出发,首先针对煤矿高压开关柜基本构造进行了解,分析其结构组成情况,将其现代化自动控制信息技术与传统的煤矿高压开关技术相融合后,重点分析其智能化煤矿高压开关柜故障诊断技术,找出其中存在的问题,最终结合实际情况提出有效的解决措施,希望在未来的应用中,可以更好的提升系统的自我诊断能力。
        关键词:智能化;煤矿高压开关柜;故障诊断
        前言
        一直以来,选择何种方式针对智能化高压开关柜的故障进行诊断,是目前该领域需要重点研究和分析的问题。特别是随着我国智能电网发展速度的不断提升,对于高压开关柜而言在故障诊断方面也需要不断地完善,诊断的科学性和准确性对于未来高压开关柜的应用有着重要的影响。因此,本文选择针对智能化煤矿高压开关柜故障诊断技术进行重点分析和研究,在研究的过程中,不断地完善故障维修诊断技术,希望可以为以后的智能化应用起到一定的借鉴作用。
1高压开关柜基本构造
        现阶段,对于煤矿高压开关柜进行了解可知,市场中较为常见的主要为两种,一种是固定式开关柜、一种是手车式开关柜。为了更好的减少电器误操作的情况,在煤矿高压开关柜中大部分会设置闭锁装置,继而开关柜主要以固定式为主。固定式煤矿高压开关柜主要由七部分组成,分别是母线、母线隔离开关、电流互感器、少油断路器以及线路隔离开关、电缆以及操动机构等等。当然手动式的煤炭高压开关柜也较为常见,手动式相对比固定式在高压断路器上往往会选择较为高配置的版本,其目的是为了更好的针对开关柜进行维修,确保维修中不会因为造成人员和机器的影响。当然不管是手动式开关柜还是固定式开关柜,在运行的过程中都需要针对自身系统安全性能进行调节和完善,甚至逐步完善煤矿高压开关柜的自我监控能力和故障诊断能力,这也是现阶段煤矿高压开关柜目前技术研发的主要目的。
2智能化煤矿高压开关柜的设计思路
        随着煤矿供电系统的不断完善,以及煤矿电网的快速发展,在煤矿用电系统下,对于所应用的高压开关柜也提出了更高的要求。煤电电网主要分为自动化程度较高的电网和自动化程度较低的电网,煤矿开关柜的应用主要目的是实现自我监控的同时更好地针对故障进行检测,可以说高压开关柜确保了这项基本功能的应用。在这样的情况下,将电子技术与传统的煤矿高压开关柜进行相互融合,更好的突出煤矿高压开关柜的智能化应用和控制。智能化的出现在原有的传统煤矿高压开关柜使用的同时,进一步提升了自我监控功能和故障诊断功能,有效的满足现阶段配电电网自动化应用。
3基于数据融合技术的故障诊断
        数据融合技术的存在和应用其主要内涵就是从整个系统出发,针对其系统的可靠想和完善性不断地进行提升,选择应用到此种模式,所获得的高压开关柜故障诊断系统中得到的结果较为真实和可靠,即使在后期的维修中,也可以为高压开关柜故障诊断提供更加科学和真实的数据。数据融合技术的应用在最大程度上利用利用多传感信息数据的基础上实现了将传感器观测到的信息资源进行科学调配,由于传感器中所接收的数据较为复杂,需要进行有效的排列后才能更好的应用,最终对于被测量进行准确的描述。
        就目前而言,对于多传感器的融合可以分为以下几个层次:分别是数据层、特征层以及决策层,由于各个层次的不同,所针对和管理的问题也会存在着差异。再者对于数据融合的过程中是需要获得传感信号作为首要基础条件,利用传感信号对于已经获取的数据进行初步处理,处理后针对所得数据的具体情况进行信息的提取以及分析,确定信息中所提供的数据特征。


        3.1层次诊断原理
        任何需要诊断的数据在分析的过程中都会具有相同或者相似的特征,继而可以根据此种特征的存在进行数据的诊断,具体诊断方向主要从数据的结构、数据的功能以及数据多存在的故障形式等等进行分析处理。但是相对于煤矿高压开关柜而言,如果出现故障需要诊断可以从开关柜的机械方面和开关柜的电器方面进行处理。
        3.2故障诊断过程
        在针对故障诊断的过程中,需要将现有的数据进行融合,其融合方式较多,选择国内方式和国外方式均可,而常用的数据融合方式主要分为以下几个部分:分别是综合平均法、D—S法以及神经网络法这三种方式是较为常见的方式。本次故障诊断,我们选择使用D—S法的形式,在诊断的过程中需要用到电压、电流传感器、母线的温度传感器、断路器传感器以及漏电传感器等等方式,通过观察传感器的损耗情况,充分分析其测煤矿高压开关柜的运行状况,具体细节如下:
        其一:是对于目标信息的获取。简单的分析,针对以上六个传感器的介绍可以发现,这六个传感器的存在主要的目的是获得准确的目标信息,并且选择零序电流以及负序电流等数据作为其特征数量。
        其二:是对于信息质量函数的获取。信息质量函数可以简单的理解为在系统应用方面与传统的贝叶斯分类相近。因此在获得信息后,通过单个的信息概率与统一的特征量进行对比分析,分析后所得数据为信息质量函数。将信息质量函数的特征值概率分布假设成高斯分布,之后再进行计算,从而所得结果会非常的简便。
        其三:针对具体情况制目标。对于目标信息的判定,是通过具体的决策逻辑来进行分析的,整个诊所过程如下图标:

图1:故障诊断过程
        针对煤矿高压开关柜进行的故障诊断其主要的目的就是要将开关柜所有故障的具体类型及产生原因进行诊断。
4高压开关柜故障诊断技术研发中遇到的主要问题及采取的措施
        在对于智能化煤矿高压开关柜故障诊断技术诊断和研发的过程中,存在的主要问题是电磁干扰的存在,在进行强化诊断过程中抗干扰能力对智能化煤矿高压开关柜故障诊断有着非常重要的作用。
        4.1电磁干扰产生的影响
        在通常情况下,对于电磁干扰进行分析,如果以传播的途径进行分类主要分两种情况,其一是传导干扰,其二是辐射干扰。这两种干扰的方式如果按着性质进行分类,可以分为人为和自然这两种方式。当然在电磁干扰的过程中频带产生差异,所得结果也会存在着差异。频带分为宽带和窄带为主,那么电磁干扰也会出现宽带干扰和窄带干扰。这些干扰使得煤矿高压开关柜故障诊断过程中的一些信号受到破坏,即使获得诊断数据,其结果也并不准确,因此为了减少干扰对于数据的影响,应该设定一些电磁干扰减少其存在的影响。
        4.2抗电磁干扰采取的措施
        在抗电磁干扰的过程中,主要分为两个方面,其一是针对现有所用的滤波技术进行完善,此种技术在应用的过程中可以有效的应对其高频信号的干扰,针对这些信号可以有效的进行过滤,增加低频信号的出现,保证两种信号的稳定,减少电磁干扰情况。其二是利用屏蔽技术将其具体电磁干扰进行屏蔽,将辐射电磁干扰的传播路径切断,减少电磁产生的影响。
5结语
        综上所述,在针对智能化煤矿高压开关柜技术的使用中进行分析克制,为了更好的进行诊断,需要不断地调节自身所存在的诊断能力。但现阶段,就我国目前在煤矿高压开关柜故障诊断技术的发展水平来说,故障诊断的技术还有比较大的发展空间,存在的问题较多,希望通过研究能够对智能化开关柜故障诊断技术的水平提升起到积极的促进作用,更好的促进促进未来智能化煤矿高压开关柜技术的应用。
参考文献
[1]刘超群.智能化煤矿高压开关柜故障诊断技术的研究[J].机械管理开发,2019,34(01):116-117.
[2]孙聪,高亮.智能化高压开关柜监控与故障诊断技术的研究[J].科技风,2018(18):77.
[3]楼静.浅议智能化高压开关柜监控与故障诊断技术[J].科技资讯,2016,14(03):19-20.
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