[實用新型]一種運行中氣體絕緣組合電器外殼振動信號的檢測與分析系統

有效

• 申請號: 201220540553.2
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN202885962U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 丁培;吳旭濤;閆振華;田祿;郭飛;劉世濤
• 申請（專利權）人: 寧夏電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 趙明輝

技術領域

本實用新型涉及電氣設備故障檢測領域，尤其是一種運行中氣體絕緣組合電器外殼振動信號的檢測與分析系統。

背景技術

隨著電網的電壓等級不斷提高，氣體絕緣組合電器(GIS)由于具有體積小、運行可靠、便于維護的優點，在電網中得到了廣泛的應用。在GIS的實際運行中，會由于設備在安裝、長途運輸等原因導致的機械故障，如開關觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等時，此時不會發生放電性故障，但由于開關操作的機械力、導體中交流電流產生的交變電動力、互感器鐵芯產生的電磁力等會導致的GIS產生機械性運動，由于機械故障的存在，其在正常振動之外會產生異常的振動信號。GIS的長期振動可能使螺栓松動，造成氣體泄露，壓力降低，造成絕緣事故；會對絕緣子和絕緣柱造成損害；會影響外殼接地點的牢固。

因此，加強對GIS機械性故障的檢測，特別是在GIS的運行過程中通過外殼的振動進行進行檢測，進而對其機械故障進行分析，是保證GIS安全運行的重要手段。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種運行中氣體絕緣組合電器外殼振動信號的檢測與分析系統，能夠對運行中GIS外殼的振動信號進行檢測與分析。

一種運行中氣體絕緣組合電器外殼振動信號的檢測與分析系統，其特別之處在于：包括安裝在GIS外殼上的振動加速度傳感器，該振動加速度傳感器的信號輸出端依次通過信號調理單元、信號采集單元與上位機連接，從而由上位機對接收到的信號進行檢測與分析。

其中振動加速度傳感器通過信號電纜與信號調理單元連接。

其中信號采集單元通過USB連接線與上位機連接。

其中振動加速度傳感器的檢測部分與GIS外殼直接接觸。

其中信號調理單元由串聯的帶通濾波器和放大器組成。

經過試驗證明，采用本實用新型的系統可以對運行中GIS外殼振動信號進行檢測與分析，該系統采用振動加速度傳感器進行振動信號的傳感，傳感器緊貼在GIS外殼進行測量，不影響GIS的正常運行。傳感器傳感得到的振動信號經過濾波和放大等信號調理后送入信號采集單元，信號采集單元將采集得到的數字信號送入上位機進行采集和分析。使用時可將振動加速度傳感器在GIS外殼不同位置進行移動，從而對不同的位置點進行振動信號的檢測，檢測結果準確、可信度高，填補了國內對GIS進行帶電振動檢測的空白。

附圖說明

附圖1為本實用新型的邏輯原理圖；

附圖2為本實用新型中信號調理單元(4)的原理圖；

附圖3為本實用新型上位機軟件的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型是一種運行中氣體絕緣組合電器外殼振動信號的檢測與分析系統，包括安裝在GIS外殼1上的振動加速度傳感器2，該振動加速度傳感器2的信號輸出端依次通過信號調理單元4、信號采集單元5與上位機7連接，從而由上位機7對接收到的信號進行檢測與分析。如圖2所示，如圖2所示，信號調理單元4由串聯的帶通濾波器和放大器組成。

其中振動加速度傳感器2通過信號電纜3與信號調理單元4連接，信號采集單元5通過USB連接線6與上位機7連接，另外振動加速度傳感器2的檢測部分與GIS外殼1直接接觸。

本實用新型的工作原理是：

運行過程中的GIS內部導桿會流通大電流，當GIS存在諸如導桿接觸不良等機械故障時，會在電流的激勵下在外殼產生異常的振動信號，本系統采用緊貼在GIS外殼1處的振動加速度傳感器2進行振動信號的測量，振動加速度傳感器2頻率范圍為0～4kHz，靈敏度為300mV/ms^-2。

振動信號通過信號(屏蔽)電纜3進入信號調理單元4，信號調理單元4將信號進行濾波和放大，其中帶通濾波器帶寬為0～4kHz，放大器放大倍數0～160倍可調，帶寬為3MHz。

信號經過信號調理單元4后進入信號采集單元5進行采集，信號采集單元5采樣率為200kHz。信號采集單元5將信號數字化處理，并通過USB接口將信號送入上位機7，上位機7可將信號的時域波形進行顯示并給出頻譜分析結果。

圖1為本實用新型的應用示意圖，其中將振動加速度傳感器2緊貼在運行中GIS外殼1進行振動信號的測量，可在傳感器表面涂抹凡士林從而將傳感器和GIS外殼1緊密接觸。將振動加速度傳感器2測量到的信號通過信號調理單元4經過濾波和放大后接入信號采集單元5采集，采集之后的數字信號通過USB接口送入上位機7進行時域波形的實現和頻譜分析結果。實際試驗中，根據實際測試的需要，可將振動加速度傳感器2在GIS外殼1不同位置進行移動，從而對不同的位置點進行振動信號的檢測。