基于动态分频段FRA法的自耦变压器绕组轴向移位故障诊断

针对传统的频率响应分析(FRA)法无法识别自耦变压器绕组常见轴向移位故障的问题,提出基于动态分频段的FRA法:首先,搭建自耦变压器轴向移位故障模拟平台,获取不同轴向移位故障下绕组频响数据;其次,将幅频特性曲线波峰点与相频特性曲线C-L过零点频率相同的点作为预备分频点,同时将频响数据动态划分为多个频段,并绘制分频段极坐标图;然后,提取极坐标图的4个灰度梯度共生矩阵纹理特征和对应的归一化特征参数;最后,通过图形与特征的变化规律分析自耦变压器绕组的状态。试验验证结果表明:采用基于动态分频段的FRA法,生成的极坐标图数据点重叠情况得到改善,有利于图形分析和特征提取;不同绕组发生轴向移位故障时,各频段极坐标图变化趋势明显;同一绕组发生不同程度轴向故障时,极坐标图随故障程度增加差异呈变大的趋势;采用基于动态分频段的FRA法能准确区分自耦变压器轴向移位的故障绕组与故障程度,并能为自耦变压器现场故障诊断提供参考。     

考虑绕组间全电容参数的牵引变压器频率响应建模

短路故障是牵引供电系统最易遭受的故障之一,短路电流冲击极易导致牵引变压器绕组变形。频率响应分析法是目前诊断变压器绕组变形非常有效的方法之一,基于牵引变压器建立精准频率响应模型对绕组的故障诊断具有重大的参考意义。为此以一台QYS-R-(31500+25000)/220牵引变压器为研究对象,提出一种基于集总参数电路的考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型,结合数值公式法和有限元法,计算得到模型相关参数,最后通过状态空间方程,仿真得到变压器频响曲线。通过与实测曲线的对比,验证了考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型较传统模型准确度更高。     

基于FRA的牵引变压器绕组变形仿真与应用研究

牵引变压器绕组变形将严重影响牵引供电系统的安全运行,频率响应分析法是诊断绕组变形的一种有效方法。本文以北同蒲线某牵引变电所SF2-QY-25000-110阻抗匹配平衡牵引变压器为研究对象,建立非均匀分布参数模型,并进行Matlab/Simulink仿真分析。结果表明:绕组变形会引起等效模型相关电参数的改变,可根据变形后所测频响曲线与原始曲线之间的差异判断绕组发生变形的位置、相位、类别等信息。通过频率响应分析法诊断因短路故障引起的绕组变形实例,验证了该模型和方法在工程上的可行性。     

基于传递函数分析的高速铁路自耦变压器绕组轴向移位故障诊断研究

高速铁路自耦变压器绕组移位故障将极大地影响牵引供电系统安全性,频率响应法是目前检测变压器绕组是否发生变形或移位的有效方法。为提升高速铁路自耦变压器分裂式绕组轴向移位故障诊断的准确性,基于绕组仿真和试验频率响应曲线,综合考虑频率响应幅频和相频曲线,结合快速松弛矢量匹配算法计算得到系统传递函数表达式,求解得到正常和故障情况下传递函数系数序列的Kendall Rank相关系数,并通过量化Kendall Rank相关系数,提出了一种分裂式绕组移位故障诊断方法。结果表明:所提出的相关系数能够有效反映绕组的移位程度,并通过实测案例验证了所提方法的有效性。     

动车组车载信息综合应用系统研究

及时全面掌握动车组运行状态信息、故障信息是提升动车组检修运用水平的重要方法。使用车地通信,能够实时检测动车组运行状态,有效保障动车组的运行安全;对于动车组非实时车载数据的运用,能够有效的提升检修能力,改善动车组检修水平。介绍动车组车载信息系统的发展现状,研究系统总体架构,主要功能及各项关键技术,为动车组车载信息综合应用系统的建设提出了建议。     

动车组牵引变压器绕组变形测试技术研究

牵引变压器是动车组牵引系统中的重要设备,其性能直接关系到动车组的安全正常运营。通过频率响应测试方法,对不同车型牵引变压器进行绕组变形跟踪测试,能有效发现牵引变压器内部缺陷,是一种能够有效的提前发现牵引变压器潜在隐患的现场测试手段。     

CRH2型动车组牵引变压器辅助绕组接地故障分析

根据CRH2型动车组牵引变压器辅助绕组在运用时发生接地故障现象及统计数据,分析了CRH2型动车组牵引变压器辅助绕组发生接地故障的原因,提出了相应的措施,以期有利于提高CRH2型动车组运用故障的处理能力和运用检修质量。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

动车组CIR设备重复故障的问题分析及解决

车载综合无线通信设备是动车组与调度、车站之间的信息交互平台,可有效保障动车组运行过程中的信息传输畅通和车辆运行安全.本文通过一起动车组车载CIR设备重复故障,分析故障发生原因并提出处理方法,为降低故障影响、预防故障发生提出建议措施.     

频变特性下自耦变压器绕组FRA建模研究

以1台含梯级叠铁心自耦变压器的分裂式绕组为研究对象,通过数值计算和均质化建模获得频变下含梯级叠铁心的导磁特性;然后,运用有限元软件计算绕组电感和电阻的频变特性;再以变压器绕组线饼为单元,在MATLAB中建立考虑频变特性的绕组状态空间方程的解析模型,计算正常及轴向移位故障下绕组的频率响应;最后,通过实验验证模型的正确性....     

典型故障下自耦变压器分裂式绕组的频率响应特征

基于搭建的自耦变压器分裂式绕组故障模拟试验平台,在各独立绕组上模拟短路和轴向移位2种典型故障,测试无故障、典型故障下分裂式绕组的整体频率响应和各独立绕组的频率响应;计算特征频带内故障时相对于无故障时频率响应频率和幅值的偏移量,并模拟分析绕组故障下电气参数,探究频率响应特征及其变化机理。结果表明:在0~100 kHz低频段,整体频率响应幅值随短路故障程度的增加而增大,但轴向移位不变;在90~110 kHz特征频段内,整体频率响应第1波峰幅值偏移量在S1,C,S2绕组短路时依次增大,频率偏移量均增大;第2波谷幅值偏移量在S2绕组移位下增大,S1绕组移位下基本不变,C绕组移位下减小,频率偏移量在S1和S2绕组移位下基本不变,C绕组移位下增大;短路故障下纵向等值电容和自感均减小,导致中频段整体频率响应幅值减小;S2绕组移位时对地电容增大,导致第2波谷幅值偏移量最大。     

一种基于改进FP-Growth算法的动车组故障预测研究

动车组的故障预测和健康管理是目前的研究热点,其中,故障预测的关键是寻找动车组故障信息和状态信息之间的关联关系。频繁模式增长(FP-Growth)算法是关联规则挖掘中的经典算法之一,用来挖掘频繁项集。针对动车组故障数据提出了一种改进的FP-Growth(IFP-Growth,Improved FP-Growth)算法,采用先序遍历FP-tree的方法产生条件模式基。实验结果表明,IFP-Growth算法能够有效提高动车组故障数据挖掘的效率,并且能够有效地挖掘动车组故障信息和状态信息之间的关联关系。     

基于统计数据分析的动车组牵引变压器状态检修

牵引变压器是动车组电力牵引系统的重要设备,牵引变压器工作状态是否正常直接关系到动车组的安全运行。随着动车组使用率的日益提高,牵引变压器的检查和维修也越来越引起关注。通常采用定期试验、定期维护的检修方法,但这些方法存在过维护或欠维护等问题。通过分析统计数据对变压器进行状态检修是解决此类问题的有效方法。针对统计数据的分析,数理统计学中u检验方法广泛应用于医药学、食品、体育测量等多个领域。提出利用数理统计中的u检验方法对动车组的变压器实施故障检测,并给出实验数据和计算结果,以期能够在实际应用中达到状态检修的目的。     

基于文本挖掘的高铁信号系统车载设备故障诊断

本文以故障文本信息为依据,提出基于文本挖掘的高铁信号系统车载设备的故障诊断方法。针对故障追踪表记录的不规范性和随意性,采用主题模型对故障追踪表进行分析和特征提取;在此基础上,考虑到高铁信号系统车载设备故障诊断的不确定性,采用贝叶斯网络作为故障分类的方法。在贝叶斯网络结构的确定中,根据车载设备的特点与领域专家知识,提出适用于车载设备的贝叶斯结构学习算法HDBN_SL。以武广线的现场数据为依据,进行实验分析,测试结果表明本文特征提取以及故障诊断方法具有较好的诊断准确性。     

基于PHM技术的EOAS健康管理和故障预测系统研究

目前铁路电务部门主要依靠人工和机务故障报修系统的提报信息,对动车组司机操控信息分析系统（EOAS）车载设备进行维护,但无效及误报信息较多,无法满足当前车载设备的运用保障需求。针对该问题,基于故障预测与健康管理（PHM）技术,利用EOAS实时回传的车载设备运行数据和图像信息,通过通用故障建模、大数据技术、图像识别,智能分析运行状态变化,实现EOAS车载设备健康状态在线实时监测、关键部件的故障报警及预测、EOAS全生命周期的健康信息管理,为设备日常运用、维护和管理提供技术手段,实现精准和预防性维修,把当前被动的故障处理转变为故障预防管理。该系统投入运用后,对相关设备维护人员的知识储备、经验能力、熟练程度等要求大大降低;与原人工检测作业对比,检测耗时大幅缩短,有效提升电务部门的设备维护效率和质量,保障了车载设备的持续可靠运行。     

干式车载牵引变压器绕组区域动态温度计算模型

干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道尺寸对散热性能的影响,提出风道出口温度计算方法;基于干式车载牵引变压器绕组温升试验平台,验证动态温度计算模型的有效性。结果表明：针对不同结构参数和时变运行场景,所建绕组动态温度计算模型均能准确获取绕组区域温度分布及动态变化情况,相比CFD数值仿真节省99%以上的时间成本,有助于干式车载牵引变压器热容量的合理规划和设计效率的进一步提高。     

高速磁浮列车车载诊断仿真系统分析

磁浮列车车载诊断系统的仿真平台能够模拟高速磁浮列车车载诊断系统整个工作流程.该平台能够仿真所有车载电子电气设备的状态,以及故障信息的产生、发送、通信、控制、交互、诊断、分类等,能够对整个系统及时并有效地定位故障和对故障进行分类.介绍了高速磁浮列车车载诊断系统及其仿真系统的研制方案.分析了在仿真过程中的关键问题,总结了仿...     

动车组牵引传动系统健康状态评估

以CRH3型动车组牵引传动系统为研究对象,提出一种模糊灰色聚类和组合赋权法相结合的动车组牵引传动系统健康状态评估方法。利用组合赋权法计算牵引传动系统各元件指标的组合权重;由各元件聚类系数创建元件层的健康状态模糊评判矩阵;然后由该矩阵,采用组合赋权法计算牵引传动系统元件层的组合权重;采用模糊综合评判法评估牵引传动系统整体的健康状态。研究结果表明:所提出的方法能够结合牵引传动系统的分层分析模型,并直观地得到各指标、各元件以及牵引传动系统整体的健康状态信息,有效完成了CRH3型动车组牵引传动系统的健康状态评估。     

基于UIO方法的列车自动驾驶信号故障检测研究

列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)状态故障检测是实现CBTC(Communication BasedTrain Control)系统车载ATO控制功能可靠性的必要条件之一。针对影响列车自动驾驶功能与性能的速度、位置量测传感器故障及执行器故障进行故障建模,利用基于未知输入观测器UIO的故障检测方法对存在未知干扰与噪声情况下的ATO状态故障进行检测。通过构建残差与设置阈值来降低对未知干扰或噪声的敏感度,从而降低故障报错率。仿真结果表明,本文所提出的方法能够完成对列车控制状态3种故障模式的检测,该检测信息不仅能够给已经装备ATO的车辆提供实时优化曲线生成所需的参数,也可以为仍使用人工驾驶的列车进行预警,并为车辆维护业务提供有用信息。     

动车组压缩气体泄漏超声波智能检测与识别系统设计

针对传统的动车组气体泄漏传统检测方法存在检测效率低、检测精度低和人工成本高的问题，文章设计了动车组压缩气体泄漏超声波智能检测与识别系统，该系统能够通过对泄漏气体产生的超声波信号进行采集和分析，准确判断部件密封状态，确定压缩气体泄漏位置。试验证明，所设计系统在检修现场复杂的声环境下能够快速检测并识别微小气体泄漏，准确有效确定动车组故障部件泄漏位置，显著提高了检测精度和效率，保障动车组的运行安全。