[发明专利]一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统及其方法

权利要求书

1.一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：包括GIS/GIL设备机械缺陷模拟单元、扫频注入单元、电压电流发生单元、多通道振动测试和结构模态分析单元和人机交互控制单元；

其中，GIS/GIL设备机械缺陷模拟单元包括由GIS/GIL设备的真型气室组合形成的主回路；

扫频注入单元用于向主回路注入扫频电源；

电压电流发生单元用于向主回路施加电压负载和注入工频电流；

多通道振动测试和结构模态分析单元用于采集GIS/GIL设备的状态信息并进行缺陷辨识和模态分析并将辨识分析结果反馈至人机交互和控制单元；

人机交互和控制单元用于显示辨识分析结果，并基于辨识分析结果生成控制指令发送至GIS/GIL设备机械缺陷模拟单元、扫频注入单元、电压电流发生单元。

2.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：所述主回路包括相互串联的断路器气室、隔离开关气室、隔离接地开关气室、电流互感器气室、电压互感器气室、避雷器气室、母线气室、高压套管以及各类连接结构和过度元件；各个真型气室内部充有标压的SF6绝缘气体；通过抽气和各个真型气室的结构拆解对主回路中各设备的内部构件设置磨损、松动、疲劳机械缺陷。

3.根据权利要求2所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：所述母线气室包括多个且尺寸不同，并配置有不同数量的可拆卸式滑动支架；所述可拆卸式滑动支架用于对母线气室的结构进行支撑；通过设置滑动支架的位置和数量调整母线气室支撑结构和受力状态。

4.根据权利要求2所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：扫频注入单元包括依次串联的三相电源、整流器、逆变器和滤波器；滤波器的输出端并联于隔离开关气室的两端，用于向主回路输出扫频电源；整流器将三相电源转换成直流信号并输出至逆变器，逆变器将直流信号转换成相应频率的PWM交流信号并输出至滤波器，滤波器滤除PWM信号的高频分量，得到相应的频率的光滑正弦信号注入到主回路中；逆变器输出信号的频率由人机交互和控制单元连续控制；人机交互和控制单元接入逆变器和滤波器的输出信号进行反馈调整。

5.根据权利要求2所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：电压电流发生单元包括变压器回路；变压器回路包括试验变压器、电容器；外接电压通过试验变压器升压和电容器滤波后通过高压套管气室注入到主回路中。

6.根据权利要求2所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：电压电流发生单元包括升流回路，升流回路包括调压器、电容器；外接电压与调压器的输入端电连接，调压器的输出电流经电容器滤波后流入电流互感器气室，通过感应升流后实现主回路工频大电流的注入。

7.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：还包括接地保护单元；所述接地保护单元接入主回路时使得主回路处于断开状态，且主回路中各个设备经接地保护单元接地。

8.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备机械振动模拟系统，其特征在于：多通道振动测试和结构模态分析单元包括多通道压电加速度传感器、NI高速数据采集单元和信号检测辨识和SignalPad模态分析模块；所述多通道压电加速度传感器设置于GIS/GIL设备的壳体上并将采集到的GIS/GIL设备的状态信息经NI高速数据采集单元预处理后发送至信号检测辨识和SignalPad模态分析模块，信号检测辨识和SignalPad模态分析模块实现缺陷辨识和模态分析功能。