[实用新型]气体绝缘金属封闭开关设备机械振动异常状态检测装置

说明书

本实用新型公开了一种气体绝缘金属封闭开关设备机械振动异常状态检测装置，包括：与GIS设备连接的，并且用于检测所述GIS设备的振动信号的振动传感器；与所述振动传感器连接的，并且用于采集所述振动信号的振动信号采集卡；与所述振动信号采集卡连接的，并且用于输出与所述振动信号对应的所述GIS开关设备机械振动故障部位及故障类型的处理器；分别与所述振动传感器、所述振动信号采集卡及所述处理器连接，并且用于向所述振动传感器、所述振动信号采集卡及所述处理器供电的电源；所述振动传感器、所述振动信号采集卡、所述处理器与所述电源集成于金属便携壳体内部。本实用新型所提供了是一种可判别GIS设备机械振动故障部位的便携的GIS设备故障检测装置。

技术领域

本实用新型涉及电气设备故障检测技术领域，特别是涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备机械振动异常状态检测装置。

背景技术

随着经济的不断发展，社会各界对电力系统的安全、稳定、环保等方面提出了更高的要求；GIS具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量小等优点，而广泛应用于城市供电系统。因而，气体绝缘金属封闭开关(GIS)设备运行可靠性直接关系着供电稳定性。近几年GIS设备在运行过程中出现异响振动现象的现象逐渐增多，尤其是220kV及以上等级GIS设备，如开关触点异常、外壳接触不平衡、导杆稍弯曲等。由于机械性缺陷的存在，其在正常振动之外会产生异常振动信号。GIS的异常振动对GIS设备危害极大，可能会导致螺栓松动、气体泄漏、气体压力下降、绝缘子损坏、接地不牢等，严重时将造成绝缘事故。因此，加强对GIS机械振动故障的检测，是保证GIS安全运行的重要手段。

目前，针对GIS设备绝缘放电性故障已经基本形成一套相对完整的检测方法。脉冲电流法通过检测阻抗两端的电压变化判断设备是否发生了局部放电。超高频检测法通过检测局部放电产生的脉冲电流信号引起的高频电磁波来识别局部放电现象，同时超高频检测法能够实现对GIS局部放电位置的定位。超声波检测法是一种利用声信号检测GIS设备内部局放的手段。超声波检测的优点是不容易混入其他电磁干扰信号，但是超声信号在气体和绝缘子中传播有较大的衰减。另外还有光学检测和化学检测等，这些检测都是基于局部放电比较剧烈时产生的光、气体分解产物等二次现象来进行识别和检测的。

然而针对GIS设备的机械故障检测方法研究，目前国内外还处于起步阶段。2013年，徐天乐等采集运行中GIS设备的振动信号，运用希尔伯特-黄变换对降噪后的振动信号进行分析，结果表明HHT方法能有效地对GIS设备振动信号进行特征提取。2014年，吴迪等运用超声波检测、气体组分测试、红外测温以及振动分析仪测试等多种带电检测手段对500kV变电站GIS设备异响缺陷进行缺陷定位与分析。2015年，杨哲等对常见的机械故障类型，以及GIS机械故障振动检测系统研究的背景意义进行了介绍。李云鹏等研制了基于加速度传感器和上位机的GIS设备机械振动检测系统，并对GIS设备触头不同接触情况进行了振动测试，结果表明当存在接触不良时故障严重时，会出现明显的300Hz和600Hz信号。2016年，孙庆生等利用经验模态分解算法对振动信号加以处理，得到多级本征模态函数分量。依据功率谱密度函数和向量空间模型定义出功率特征矩阵以及矩阵相似度，形成GIS机械故障判据。2017年，高阳等阐述了GIS设备异响振动信号产生的机理，提出采用加速度传感器对振动缺陷可进行有效检。2019年，Yang Yuan等提出了一种基于相干函数和多层分类器相结合的频率特征提取及故障诊断方法。

综上，目前有关GIS设备异响振动的研究越来越多，一是关注于振动信号的处理、特征量提取及故障诊断方法，二是关注于构建检测灵敏度高的振动特性检测系统。但目前已有研究构建的用于GIS设备异响振动缺陷的检测系统，各部件分散、集成度有限，仅限于实验室使用，尚不能实现振动故障的定位。

综上所述可以看出，如何提供一种便携的可以判别GIS设备机械振动故障类型与故障部位的GIS设备机械故障检测装置是目前有待解决的问题。

实用新型内容