随着电力需求的增加,人们越来越重视输配电开关设备的安全稳定运行。目前,对输配电开关设备的维护已经由传统的定期检修和事故检修转为状态检修,实现了输配电开关设备的故障预防与在线实时监测。本文以厦门华电开关公司典型配网开关设备中的断路器、电动底盘车、自动接地刀为研究对象,进行了基于电机电流的配网开关设备机械故障诊断技术的研究,论文的主要内容与创新点如下:1.根据配网开关设备中断路器储能机构、底盘车、接地刀的结构机理以及电机驱动时机构的动作过程,分析了开关设备中常见的机械故障与驱动电机电流之间对应的关系。通过直流电机原理分析和直流电机输出扭矩与电枢电流关系实验,进一步验证了基于驱动电机电流检测配网开关设备工作电压偏高、偏低,传动卡滞,弹簧疲劳等机械故障的可行性。2.设计故障模拟试验,采集了配网开关设备中断路器、底盘车、接地刀在不同工况下的驱动电机电流。将采集到的信号分别采用小波滤波和小波结合中值滤波两种方法进行降噪处理,采用小波结合中值滤波处理后的信号均方根误差RMES比采用小波滤波后的信号小,而信噪比SNR却比采用小波滤波后的信号大,证明采用小波结合中值滤波算法处理得到的信号波形更加平滑。结合配网开关设备动作的过程,利用电流轮廓法提取了储能电机、底盘车电机、接地开关电机的电流特征量。将储能电机电流和接地开关电机电流分为电机启动、电机空转、电机拉伸弹簧三个阶段,采用分段积分法提取弹簧拉伸阶段电机电流的积分值,解决弹簧疲劳难以检测的问题;利用传动卡滞时电流信号产生波动导致信号复杂性增加的特点,采用样本熵分段提取电机空转、电机拉伸弹簧时电机电流的样本熵来解决机构卡滞难以检测的问题。将底盘车电机电流分为电机启动、底盘车前进、梅花触头咬合三个阶段,提取梅花触头咬合阶段的积分值,评估断路器动静触头咬合情况,预防断路器梅花触头弹簧松动导致动静触头间接触电阻过大;提取底盘车前进和梅花触头咬合阶段电机电流的样本熵,检测底盘车机构卡滞。3.根据提取到的特征量,组成训练样本和测试样本,分别应用随机森林、K近邻、朴素贝叶斯三种诊断技术对配网开关设备中的断路器储能机构、底盘车、接地刀进行机械故障诊断。综合对比算法运行时间与识别率,得出断路器储能机构的最优诊断算法为朴素贝叶斯,底盘车、接地刀的最优诊断算法为随机森林。