[發明專利]一種基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統及方法

有效

• 申請號: 201610864972.4
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106644423B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 崔楊柳;馬宏忠;許洪華;王濤云;趙宏飛;蔡云清;馬蘇
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司;國家電網公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H11/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱妃;董建林

本發明公開了一種基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統及方法，其中系統包括依次相連的振動傳感器、數據采集儀和PC機，所述振動傳感器固定安裝在GIS設備的殼體外殼面上；所述振動傳感器，用于實時采集GIS設備的振動信號，并將振動信號傳輸給數據采集儀；所述數據采集儀，用于接收振動信號，并依次經降噪、濾波和A/D變換處理后將振動信號傳輸給PC機；所述PC機，用于接收數據采集儀輸出的振動信號，并進行放電類型的判斷及輸出判斷結果。本發明提供的基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統及方法，簡單易行、方便可靠，經濟而實用。

技術領域

本發明涉及一種電氣設備故障診斷技術，特別是涉及一種基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統及方法，屬于GIS設備狀態監測及故障診斷領域。

背景技術

GIS設備，即氣體絕緣金屬封閉開關設備(Gas Insulated Switchgear)，誕生于20世紀60年代中期，它將斷路器、隔離開關、快速(接地)開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線(三相或單相)、連接管和過渡元件等全部組合在一個全封閉的金屬外殼內，殼內用于絕緣和滅弧的介質是0.35～0.6MPa的SF₆氣體。

隨著技術的不斷成熟，GIS設備占地面積與體積越來越小，運行也越來越可靠，早期投運的GIS設備的故障率和維護工作量也明顯低于同時期的其他類型的開關設備，因此，在城網改造中被大量使用。

隨著近幾年我國GIS設備使用量迅速增加和早期投運的GIS設備運行年限的增長，GIS設備的故障率有增加的趨勢，并遠遠高出了IEC所建議的GIS設備事故率不超過0.1間隔/百臺·年的要求。

GIS設備由諸多電氣設備組合而成，但故障情況又與各獨立電氣設備的故障不盡相同，且故障率要遠低于獨立電氣設備的故障率，長時間的高壓環境也成為許多GIS設備故障的誘因。GIS設備從設計、制造、安裝到運行需要經過嚴格的流程控制以確保GIS設備的運行質量，但諸多工序中的任一環節都可能成為GIS設備故障的潛在隱患，根據國家電網《高壓開關設備典型故障案例匯編》中的案例介紹，大約有80％的故障在制造及安裝環節引入。盡管GIS設備擁有較高的運行可靠性，但長期運行的GIS設備，難免會有材質劣化，以及連接部件在電動力作用下松動或變形的情況發生。GIS設備故障類型繁多，但以局部放電故障最為常見，目前常見的檢測方法包括特高頻法、超聲波法等等，其中特高頻法會受到氣體成分的影響，同時受環境中的電磁噪聲影響較大，超聲波存在可靠性不高、誤差較大等缺陷；因此尋找好的放電類型識別方法對于提高供電可靠性有重大意義。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有技術中的不足，提供一種簡單易行、方便可靠的基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統及方法，具有產業上的利用價值。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于振動信號的GIS局部放電類型識別系統，包括依次相連的振動傳感器、數據采集儀和PC機，所述振動傳感器固定安裝在GIS設備的殼體外殼面上。

其中，所述振動傳感器，用于實時采集GIS設備的振動信號，并將振動信號傳輸給數據采集儀；所述數據采集儀，用于接收振動信號，并依次經降噪、濾波和A/D變換處理后將振動信號傳輸給PC機；所述PC機，用于接收數據采集儀輸出的振動信號，并進行放電類型的判斷及輸出判斷結果。

本發明進一步設置為：所述振動傳感器為鐵磁性傳感器，通過吸附在GIS設備的氣室法蘭處的固定螺母上進行固定安裝。

本發明進一步設置為：所述振動傳感器為5個，包括均垂直于GIS設備的氣室法蘭處的法蘭面進行固定安裝的4個振動傳感器和沿GIS設備的氣室徑向固定安裝的1個振動傳感器。

本發明還提供一種基于振動信號的GIS局部放電類型識別方法，包括以下步驟：