[發明專利]一種基于振動信號的GIS故障精確定位方法及定位系統

有效

• 申請號: 201910286834.6
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN110018391B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 崔楊柳;馬蘇;王棟;孫曉威;陳曉建;袁松;吉宇;李童;蔡紅麗;姜樞;張彥;趙宏飛;吉斌
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12;G01H17/00
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

本發明公開了一種基于振動信號的GIS故障精確定位方法及定位系統，采用GIS故障精確定位系統；所述GIS故障精確定位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。本發明提供的基于振動信號的GIS故障精確定位系統，其振動信號的采集與GIS設備沒有電氣聯系，結構簡單，易于操作，經濟而實用。本發明提供的基于振動信號的GIS故障精確定位方法，能夠同時精確定位機械故障與絕緣故障，而且定位精度高于現存手段及方法。

技術領域

本發明涉及一種電氣設備的故障定位方法，具體講是涉及一種GIS設備的故障位置精確定位方法，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故障主要包括機械故障與絕緣故障(局部放電)，目前針對GIS的故障診斷方法也層出不窮，主要是針對局部放電，包括超聲波法，特高頻法等，但監測方法適用范圍比較單一，不能夠兼顧機械故障與絕緣故障，而且缺乏精確定位的手段，特高頻及超聲波定位也只局限于對局部放電進行初步定位，確定氣室，對具體部位無法確定，主要原因在于超聲波及特高頻的采樣分辨率不足以區分短距離里的位置差異。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠同時檢測機械故障與絕緣故障，利用平面展開法能夠精確定位故障在氣室的具體位置，方便故障分析與檢修維護的基于振動信號的GIS故障精確定位方法及定位系統。

本發明的技術解決方案是：

一種基于振動信號的GIS故障精確定位方法，其特征是：采用GIS故障精確定位系統；所述GIS故障精確定位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GIS故障定位分析給出定位結果；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；所述振動傳感器為5個，在一側法蘭上總共布置4個傳感器，這4個傳感器A、B、C、D分別布置在對應時鐘的0點,3點,6點,9點鐘方向，在故障氣室的另一端對應時鐘的0點方向布置傳感器E；

定位方法，包括以下步驟：

1)在GIS設備的殼體外殼面上固定安裝振動傳感器，將振動傳感器的輸出端連接于數據采集儀，將數據采集儀的輸出端連接至PC機；

2)啟動GIS設備處于運行狀態，通過振動傳感器實時采集GIS設備的振動信號，設定振動信號采樣頻率為25600Hz，采樣時間為2.5s；

3)通過數據采集儀對振動傳感器采集到的振動信號進行小波降噪處理；