高压断路器作为控制电网运行和保护电力设备的开关装置,其运行的可靠性对整个电力系统安全运行极其重要。高压断路器分合闸动作依靠操作机构部件间顺序地启动、运转、撞击、振荡和停止完成,各部件间连接复杂导致操作机构是断路器机械故障的主要原因。断路器操动过程伴随着一系列信号变化,通过监测、分析处理伴随信号特征,找到故障征兆与故障机理之间的内在联系,建立故障诊断模型为及时发现断路器故障及分析故障发展趋势服务。因此,研究高压断路器操作机构故障诊断技术,在为断路器检修提供依据和指导、保障系统运行可靠性方面的意义是不言而喻的。本文在分析ZN65-12型断路器基本机构及工作原理、研究故障类型及其原因的基础上,选择合适的传感器监测断路器操动过程中储能电机电流信号、控制线圈电流信号和振动信号,进而深入研究断路器操作机构故障诊断方法。首先在研究断路器操作机构故障类型及监测信号基础上,设计了高压断路器故障诊断系统总体方案,并确定了传感器参数及其硬件组成。其次,对采集的信号进行小波软阈值去噪,提出了一种基于电-振信号熵权特征的断路器储能机构故障诊断方法。通过希尔伯特变换后,提取电机电流包络时域特征及峭度,结合振动信号的局部均值分解后乘积函数分量的盒维数特征,引入熵权法确定特征向量的权重诊断储能机构故障,避免了主观因素造成的误差;然后,采用互信息法和Cao方法计算重构参数延迟时间和嵌入维数,提出了一种基于相空间重构与改进k-means算法的断路器合闸机构故障诊断方法。将振动信号重构至高维空间、定义轨线矩阵,并将该矩阵奇异值分解,最后提取归一化奇异值表征断路器合闸机构故障。最后通过模拟断路器操作机构故障实验,验证了基于电-振信号熵权特征和振动信号重构的断路器故障诊断方法的可行性。