在电力系统中,高压断路器是最重要的设备之一,是开关电器中最为重要的一种,是作为绝缘和灭弧的装置,是发电厂和变电所配电装置中必不可少的元件。高压断路器在电网中起着控制与保护的双重作用,当它发生故障或事故时会引起电网事故或扩大事故,造成很大经济损失和社会影响。高压断路器性能的可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行,故研究其机械特性的在线监测与故障诊断具有重要的意义。本文受到江苏省科技攻关项目——“具有智能模块的新型永磁机构高压真空断路器开发与产业化”(项目编号:BE2006086)的资助,开展对高压真空断路器机械特性在线监测与故障诊断的研究。论文首先阐述了高压真空断路器的概念,分类及特点以及配永磁操动机构的高压真空断路器的工作原理;从一般高压真空断路器在线监测的目标和监测内容等方面对本文所设计的高压真空断路器机械特性在线监测系统进行了规划,确定了本系统监测的机械特性参数;阐述了机械特性参数的定义与监测方法,并对传感器的选型和工作原理进行了说明。其次,规划了在线监测系统的功能模块,设计了一种新型的基于TMS320F2812DSP的现场监测模块。系统硬件分为上位机和下位机两部分,下位机是现场监测模块,主要负责数据的采集、处理以及与上位机的通信等;上位机,主要负责人机界面的显示、故障诊断以及建立高压真空断路器运行状态数据库等功能。系统采用CAN总线作为现场监测模块与上位机之间的通信方式。论文重点介绍了在线监测系统的硬件和软件设计,如信号调理电路、显示模块、通信模块的设计和上位机监控软件的设计,其中上位机管理软件采用LabVIEW作为开发平台。论文最后着重研究了基于霍尔电流信号的高压真空断路器故障诊断方法。在对高压真空断路器霍尔电流信号进行采集与监测的基础上,设计了一种新的基于小波分析和径向基神经网络相结合的故障诊断新方法。其为高压真空断路器的故障诊断提供了依据,并完成了初步的故障诊断工作。实验结果表明本文设计的在线监测系统和故障诊断方法能有效地对高压真空断路器主要机械特性参数进行在线监测并对故障状态做出正确的判断。