電器設備狀態檢測(2020年機械工業出版社出版的圖書)

《電器設備狀態檢測》是2020年機械工業出版社出版的圖書，作者是榮命哲、王小華、楊愛軍。

基本介紹

• 中文名：電器設備狀態檢測
• 作者：榮命哲、王小華、楊愛軍
• 出版時間：2020年3月1日
• 出版社：機械工業出版社
• 頁數：273 頁
• ISBN：9787111642282
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書涉及電氣工程、感測技術、信息技術、通信技術和人工智慧等多學科技術，針對電器設備狀態檢測新技術，從設備劣化機理、狀態感知、信號處理及通信、檢測系統設計、故障診斷和電壽命評估等方面進行了探討。全書分四大部分，共11章。第壹部分講述電器設備狀態檢測的國內外研究現狀，以及電器設備劣化規律，由第1～2章組成；第二部分為電器設備狀態特徵量信號的提取、信號處理方法、信號傳輸與通信，由第3～6章組成；第三部分為電器設備狀態檢測系統的設計，由第7～10章組成；第四部分為觸頭電接觸性能測試系統設計，為本書的第11章。

本書既可以作為高等院校本科生和研究生教學科研用書，也可以為科研人員開展相關方面研究工作提供參考和借鑑。

圖書目錄

序

前言

第1章緒論1

1.1電器設備狀態檢測研究的必要性1

1.2電器設備狀態檢測的研究現狀2

1.3電器設備狀態檢測領域中的關鍵技術5

參考文獻6

第2章電器設備狀態劣化規律研究9

2.1電器設備的劣化類型9

2.1.1電連線狀態劣化9

2.1.2絕緣特性劣化10

2.1.3機械特性劣化11

2.1.4環境劣化11

2.2電連線狀態劣化的規律研究12

2.2.1接觸電阻過大12

2.2.2觸頭材料的侵蝕與轉移13

2.2.3電連線處熔焊13

2.3絕緣劣化的規律研究13

2.3.1絕緣特性的表征方法13

2.3.2泄漏電流隨電氣特性劣化的變化

規律15

2.3.3局部放電超高頻信號隨絕緣劣化的

變化規律16

2.4機械特性劣化規律的仿真研究20

2.4.1多體動力學概述20

2.4.2ADAMS軟體包簡介20

2.4.3VS1型真空斷路器操動機構仿真

分析21

2.4.4真空斷路器動觸頭所受短路電流

電動力分析25

2.4.5高壓斷路器操動機構故障狀態

仿真分析36

2.4.6主軸角位移行程曲線的參數化

描述42

2.5環境劣化的規律研究44

2.5.1自然環境導致的電器設備性能的

劣化44

2.5.2導線過載導致電纜絕緣老化45

2.5.3設備內部分解產物造成的劣化46

參考文獻46

第3章電器設備狀態特徵量信號的

現場提取48

3.1環氧絕緣套管絕緣劣化規律及泄漏電流

信號的現場提取48

3.1.1環氧絕緣套管絕緣特性劣化判據的

實驗確定48

3.1.2使用引流環的泄漏電流信號的現場

提取49

3.2GIS局部放電超高頻信號的現場提取51

3.2.1GIS局部放電超高頻信號的傳播

特性51

3.2.2超高頻感測器及其安裝位置的

選擇55

3.2.3GIS局部放電超高頻信號的採集與

調理電路61

3.3電連線處溫度信號的現場提取66

3.3.1電連線處溫度的線上監測方法66

3.3.2基於熱電效應的接觸式測溫技術70

3.3.3基於螢光光纖溫度感測器的接觸式

測溫技術73

3.3.4基於紅外輻射的非接觸式測溫

技術75

3.4斷路器機械狀態參量的現場提取77

3.4.1斷路器機械狀態的主要特徵參量77

3.4.2二次線圈電流信號的現場提取80

3.4.3動觸頭位移信號的現場提取82

3.4.4斷路器三相分（合）閘同期性的

現場提取83

3.5其他一些狀態信號的現場提取方法85

3.5.1電器設備內部弧光信號的現場

提取85

3.5.2SF6氣體狀態特徵量的現場提取86

3.5.3真空滅弧室的真空度信號現場

提取89

參考文獻92

第4章電器設備局部放電與振動信號的

分析處理技術94

4.1常用的信號處理方法94

4.1.1時域分析方法94

4.1.2頻域分析方法95

4.1.3時頻域分析方法96

4.1.4Chromatic法100

4.2局部放電UHF信號的分析與處理103

4.2.1UHF信號典型特徵103

4.2.2GIS局部放電的識別方法105

4.2.3GIS局部放電的定位方法106

4.3振動信號處理與分析107

4.3.1利用小波包分解對斷路器振動信號

進行去噪處理108

4.3.2小波包頻帶能量分解在斷路器振動

信號分析中的套用109

4.3.3斷路器分合閘動作中的事件

識別111

4.3.4斷路器機械故障診斷115

4.3.5斷路器三相同期性線上監測119

參考文獻120

第5章電器設備線上檢測系統的通信

技術123

5.1IEC 61850標準通信協定123

5.2基於IEC 61850的通信系統設計129

5.2.1下位機主控板通信模組硬體

設計130

5.2.2下位機主控板通信軟體設計132

5.2.3上位機通信軟體（MMS通信客戶端）的設計136

5.3IEC 61850客戶端通信調試140

參考文獻144

第6章信號傳輸方式的研究145

6.1基於光纖技術的信號傳輸方式145

6.2基於紅外技術的信號傳輸方式147

6.3基於射頻技術的信號傳輸方式148

參考文獻152

第7章電器設備故障診斷專家系統153

7.1專家系統框架的構架153

7.2專家系統知識庫的建立155

7.3專家系統的推理機制158

7.4專家系統資料庫及其配置162

7.4.1資料庫162

7.4.2配置系統163

7.5基於模型的診斷專家系統163

7.6基於神經網路的故障診斷專家系統

實例171

7.7基於支持向量機的壽命預測專家系統

實例173

7.8基於循環神經網路的壽命預測專家

系統實例176

參考文獻178

第8章基於弧觸頭燒蝕的電壽命評估

方法180

8.1高壓斷路器的弧觸頭燒蝕180

8.1.1高壓斷路器的開斷過程180

8.1.2影響弧觸頭燒蝕的因素181

8.2弧觸頭燒蝕參數測量技術182

8.2.1光譜診斷技術182

8.2.2動態迴路電阻法188

8.3電壽命數值計算評估方法191

8.4基於弧觸頭單獨接觸行程的電壽命

評估方法192

8.5基於chromatic 電弧光譜分析的觸頭

燒蝕預測方法198

8.5.1波長域數據處理法198

8.5.2時域數據處理法199

8.5.3線性回歸數據處理法200

8.5.4chromatic光譜數據處理法200

8.5.5chromatic光譜處理結果分析209

8.5.6帶噴口時銅鎢觸頭的燒蝕研究211

參考文獻214

第9章電器設備線上檢測中的電磁

兼容問題215

9.1線上檢測系統的電磁兼容設計215

9.1.1電源系統的抗干擾設計216

9.1.2硬體電路的抗干擾設計217

9.1.3抗干擾薄弱環節的定位及其最佳化

方法220

9.2基於Ansoft的電磁兼容性能仿真

分析222

9.2.1Ansoft Designer模組222

9.2.2Ansoft HFSS模組223

9.2.3Ansoft SIwave模組224

9.2.4電路板級電磁兼容性能仿真分析

實例225

9.2.5紅外溫度感測器外殼電磁兼容性能

仿真分析實例227

9.2.6線上監測系統機箱電磁兼容性能的

仿真分析231

參考文獻235

第10章電器設備狀態線上檢測套用

實例236

10.1典型的特徵信號前處理236

10.1.1信號隔離技術236

10.1.2信號濾波技術238

10.1.3信號放大技術241

10.1.4V/F轉換242

10.2人機互動界面244

10.2.1下位機界面244

10.2.2上位機界面246

10.3MCU及最小系統248

10.3.1XC878系統及其外設248

10.3.2STM32F407系統及其外設249

10.3.3MPC8247系統及其外設250

參考文獻252

第11章觸頭電接觸性能測試原理及

套用253

11.1觸頭在電弧作用下的失效機理及國內

外對觸頭電接觸現象的研究現狀253

11.1.1觸頭在電弧作用下的失效機理254

11.1.2觸頭電接觸現象的研究方法255

11.2觸頭電接觸參數的測量256

11.2.1接觸電阻的測量256

11.2.2接觸壓力與熔焊力的測量259

11.2.3電弧參數的測量261

11.3觸頭電接觸測試系統設計264

11.3.1系統結構及硬體構架264

11.3.2系統軟體設計268

參考文獻273