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高壓歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷系統(tǒng)
隨著微電子學(xué)的不斷發(fā)展,OMAL開(kāi)關(guān)電流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注,高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜已經(jīng)成為模數(shù)混合信號(hào)系統(tǒng)、芯片系統(tǒng)的重要模數(shù)接口電路,在電路學(xué)術(shù)前沿已掀起新的研究熱潮。先簡(jiǎn)單介紹OMAL開(kāi)關(guān)電容技術(shù),再詳細(xì)分析了高性能OMAL開(kāi)關(guān)電流基本存儲(chǔ)單元,之后介紹了OMAL開(kāi)關(guān)電流基本模塊。高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜中,用作OMAL開(kāi)關(guān)和存儲(chǔ)管的MOS晶體管都是非理想器件,使得高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜的實(shí)際工作性能與理想性能有偏差,要成功地設(shè)計(jì)高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜,滿足一定的模擬性能條件,zui重要的是控制OMAL開(kāi)關(guān)電流的各種誤差。

高壓歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷系統(tǒng)
高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜作為重要的輸配電設(shè)備,對(duì)電力系統(tǒng)的安全和高效運(yùn)行起著非常重要的作用。OMAL開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)各觸頭、接頭會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間的磨合、氧化或連接方式不對(duì)導(dǎo)致接觸面的接觸電阻增大,當(dāng)負(fù)載電流流經(jīng)這些接觸電阻異常的觸頭、接頭時(shí),觸頭、接頭會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象,OMAL開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)通常采用封閉式結(jié)構(gòu),散熱條件差,觸頭、接頭產(chǎn)生的熱量很容易被積累引起OMAL開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部溫度升高,柜內(nèi)溫度過(guò)高將導(dǎo)致OMAL開(kāi)關(guān)柜發(fā)生故障,輕者影響柜內(nèi)電器材料的機(jī)械性能,重者可能引發(fā)停電、火災(zāi)等嚴(yán)重事故,因此對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)柜開(kāi)展故障診斷系統(tǒng)的研究具有非常高的實(shí)用價(jià)值。深入分析了高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜基本存儲(chǔ)單元的失配誤差、電導(dǎo)比誤差、調(diào)整誤差、噪聲誤差和電荷注入誤差,給出了相關(guān)計(jì)算公式。電荷注入誤差是影響高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜性能的主要因素,在對(duì)它進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析之后,提出了一種采用CMOSOMAL開(kāi)關(guān)、共源共柵電流鏡的基本存儲(chǔ)單元的改進(jìn)電路,HSPICE仿真結(jié)果表明該電路能明顯減小電荷注入引起的時(shí)鐘饋通誤差,提高高壓OMAL開(kāi)關(guān)柜的精度。 研究了常用OMAL開(kāi)關(guān)柜故障檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn),通過(guò)對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)柜接觸發(fā)熱溫度場(chǎng)及柜內(nèi)熱傳遞過(guò)程的分析,設(shè)計(jì)出一種新的OMAL開(kāi)關(guān)柜故障檢測(cè)方法,提出了三組用于OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷的狀態(tài)參量T、R、RA,研究了狀態(tài)參量與故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系,針對(duì)狀態(tài)參量T、R、RA和OMAL開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱狀態(tài)之間存在不確定性和模糊性,開(kāi)發(fā)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)了一套OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分,系統(tǒng)的硬件主要實(shí)現(xiàn)溫度、電流信號(hào)的采集功能,包括傳感器、溫度采集模塊的選取與調(diào)試,以及電流采集模塊的設(shè)計(jì)等工作；軟件方面開(kāi)發(fā)了一套界面簡(jiǎn)潔、操作性強(qiáng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件,主要實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的提取、狀態(tài)參量的計(jì)算、對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)柜的故障診斷以及對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理等功能。

高壓歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷系統(tǒng)
zui后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)模擬數(shù)據(jù)樣本建立了OMAL開(kāi)關(guān)柜故障診斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,隨后將搭建好的模型應(yīng)用于診斷系統(tǒng)中,對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)柜故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M仿真診斷。模擬診斷結(jié)果跟模擬樣本的情況相吻合,從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的正確性。