[发明专利]一种GIS故障诊断系统及其方法

摘要

本发明公开了一种GIS故障诊断系统及其方法，其系统包括振动信号采集模块、UHF信号采集模块、超声波信号采集模块和PC机，振动信号采集模块包括振动信号处理模块、振动信号采集仪和数个振动传感器，各振动传感器采集振动信号并经振动信号处理模块处理后送给振动信号采集仪，UHF信号采集模块包括UHF信号处理模块、UHF信号采集仪和数个特高频天线，各特高频天线采集UHF信号并经UHF信号处理模块处理后送给UHF信号采集仪，超声波信号采集模块包括超声波信号处理模块、超声波信号采集仪和数个超声波传感器，各超声波传感器采集超声波信号并经超声波信号处理模块处理后送给超声波信号采集仪。本发明解决了单一诊断方法无法对GIS运行状态予以全面评估的问题。

主权项

基于GIS故障诊断系统的诊断方法，所述GIS故障诊断系统包括振动信号采集模块、UHF信号采集模块、超声波信号采集模块以及PC机，所述振动信号采集模块包括振动信号处理模块、振动信号采集仪和数个振动传感器，各振动传感器安装在GIS箱体的外表面，采集振动信号并经振动信号处理模块的放大、滤波处理后送给振动信号采集仪，所述UHF信号采集模块包括UHF信号处理模块、UHF信号采集仪和数个特高频天线，各特高频天线分别安装在GIS箱体各气室的气隔绝缘子外层，采集UHF信号并经UHF信号处理模块的放大、滤波处理后送给UHF信号采集仪，所述超声波信号采集模块包括超声波信号处理模块、超声波信号采集仪和数个超声波传感器，各超声波传感器分别安装在各气室两侧的GIS箱体的外表面，采集超声波信号并经超声波信号处理模块的放大、滤波处理后送给超声波信号采集仪，振动信号采集仪、UHF信号采集仪和超声波信号采集仪分别将振动信号、UHF信号和超声波信号传送给PC机，PC机根据这些信号进行GIS状态评估与故障诊断，其特征在于，包括以下步骤：(1)系统初始化，设置系统参数；(2)采集振动信号、UHF信号和超声波信号，并对这些信号进行放大、滤波处理；(3)将处理后的信号送入PC机，更新PC机内的GIS监测数据库；(4)设定高低频振动阈值，从而将振动信号区分为高频振动信号和低频振动信号，PC机分别对高、低频振动信号进行频谱分析，判定正常与否；(5)判定出低频振动信号存在异常，则转至步骤(6)，否则转至步骤(8)；(6)提取低频振动信号特征量，根据各机械缺陷/故障的频谱特性，对故障进行识别，并根据相邻振动传感器所获异常信号的时间差对GIS绝缘缺陷/故障做初步定位；(7)判定出高频振动信号存在异常，则转至步骤(8)，否则转至步骤(11)；(8)从GIS监测数据库中调用UHF数据，根据UHF数据建立UHF数据图谱，与GIS绝缘缺陷/故障特征图谱进行相关性分析，根据图谱相关度识别GIS绝缘缺陷/故障的类型，并根据UHF信号相位特征对故障做初步定位；(9)根据步骤(8)得到的故障初步定位信息，从GIS监测数据库中调用相应位置采集到的超声波信号；(10)分析超声波信号，建立GIS超声波图谱，根据图谱对GIS绝缘缺陷/故障的类型进行精确识别，结合超声波在GIS腔体中的传播特性，根据超声波幅值衰减特性对GIS缺陷/故障进行精确定位；(11)根据GIS缺陷/故障的类型以及GIS缺陷/故障的定位信息，结合外部数据，给出GIS检修的初步处理意见。