前言

随着社会和经济的发展，电力系统在国民经济中的地位日趋重要。人们对电力的需求量越来越大，促使了电力事业迅速发展，电网不断扩大。随着电压等级的提高和装机容量的增大，用户对供电质量和供电可靠性的要求越来越高，系统对电力设备运行可靠性的要求也越来越高，这给电力设备监测与诊断技术提出了更高的要求。高压断路器是电力系统中重要的电气设备之一，在电网中起保护与控制作用，其运行状态将直接影响整个电力系统的稳定性和供电的可靠性。当高压断路器发生故障时，直接危害是被其保护的线路、设备受损，电量损失；间接危害则会造成一般电网事故或扩大电网事故，用户大面积停电，影响正常的生活、生产甚至社会稳定，造成重大的经济损失。据统计，在变、配电系统中，高压断路器所导致的非计划停电事故，无论是事故次数，还是事故所造成的停电时间都占据停电事故总量的60％以上，故了解断路器的工作原理和结构，对断路器进行在线监测，并对其已产生或潜在的故障进行诊断，对于提高高压断路器的检修水平，实现电力系统稳定运行具有非常重要的意义。

本书第1章介绍了高压断路器的基本工作原理；第2章介绍了高压断路器在线监测和故障诊断概述；第3章介绍了高压真空断路器操动机构的数学模型和基于ADAMS软件的仿真模型，并对操动机构进行了故障仿真分析；第4章介绍了高压断路器灭弧室的电场模型，并基于有限元软件ANSYS对真空断路器灭弧室进行电场数值计算和优化，旨在使灭弧室的电场更加均匀，以提高其绝缘性能；由于断路器灭弧室的结构是封闭的，很难对其进行故障监测；第5章介绍了高压断路器灭弧室电寿命的模糊综合评判系统；第6章介绍了基于数据融合的高压断路器操动机构故障诊断；第7章介绍了具体实现基于三级数据融合和二级电寿命模糊综合评判的高压断路器在线监测和故障诊断系统，其中，下位机以现场可编程门阵列（FPGA）为核心实现数据采集、数据处理功能，上位机采用LabVIEW软件创建了友好的人机界面，实现了监测数据、实时显示、历史数据查询等功能。

本书的完成得益于作者的导师——河海大学王宏华教授的精心指导。在撰写过程中参考了大量的文献，在此对各位作者表示衷心的感谢。本书研究内容属江苏省输配电装备技术重点实验室建设项目，受到其经费资助，在此一并感谢。另外，也非常感谢章龙飞、陈振娇、晏春雨等同志在撰写本书时给予的帮助。

由于作者水平有限，书中难免存在不完善或错误之处，请广大读者批评指正。

作者
2011年9月