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真空断路器作为中高压领域中应用最广的开关电器设备,其运行状态直接影响着电力系统的运行稳定性和供电可靠性。真空断路器的大部分故障都出现在机械操动机构,从而对真空断路器机械参数的检测显得尤为重要。从真空断路器机械参数的检测中可以发现断路器是否存在机械故障或者有发生故障的趋势,从而提出维修断路器的计划,保证其安全可靠运行。本文综合运用现代传感器技术、计算机技术和信号处理技术设计了一个真空断路器机械参数检测系统。 首先,通过对真空断路器整体结构的了解,分析了影响断路器正常运行的机械参数,从中选取了关键的机械参数,确定了检测系统需要检测的信号。并且根据检测系统的功能特性确定了系统的整体结构。 其次,根据整体结构进行系统硬件电路的设计,包括现场数据采集单元DSP最小系统的设计、传感器的选择和开关量信号采集电路的设计等。接着进行软件的设计,主要包括DSP主程序的设计、分合闸子程序的设计、A/D中断子程序的设计、计算子程序、液晶显示子程序的设计以及CAN通信子程序的设计等。 最后,论述了数据分析和处理的方法,介绍了利用一阶差分法对数据进行预处理,利用中值滤波和平均滤波的方法去除干扰信号,利用动触头动作时间对断路器的状态进行简单的判断,并且探索了利用小波分析法和动态时间规整法的结合对分合闸线圈的电流信号进行分析,从而判断真空断路器是否出现故障。本检测系统成本较低,精度较高,具有较强的数据处理能力和实时性,完全可以满足目前真空断路器机械参数的采集要求,并且为实现真空断路器状态监测的专家系统奠定了坚实的基础。