[發明專利]GIS結構狀態存在潛伏性故障因素的評價方法

在審

• 申請號: 202010520776.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111474241A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 李國棟;劉志翔;梁基重;俞華;胡帆
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44;G06F17/14
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

本發明公開了一種GIS結構狀態存在潛伏性故障因素的評價方法，解決了如何及時評判其結構發生結構變化容易誘發事故的問題。在GIS的同一橫截面上，等間隔地設置幾個激勵頻響測試點，在兩相鄰的激勵頻響測試點之間設置力錘激勵點，通過力錘，在力錘激勵點上，施加一定的力，在激勵頻響測試點上設置振動加速度傳感器，從振動加速度傳感器上得到響應信號，將激勵信號和響應信號通過相應的信號放大器處理后，作為輸入信號輸入到模態分析儀中，進行頻響函數分析，根據頻響函數幅值或者頻響函數虛部極值，將兩次測量得到的頻響函數進行比較，對GIS的結構作出評判。

技術領域

本發明涉及一種GIS結構狀態存在潛伏性故障因素的評價方法，適用于對運行中的GIS的結構狀態進行準確及時地檢測和評價。

背景技術

封閉式氣體絕緣組合電器（簡稱GIS）具有占地面積小、可靠性高、絕緣性良好的特點，使其在電網中得到了廣泛的應用；GIS的結構比較簡單，由若干個彼此隔開的盆式絕緣子氣室組合而成，由于其全封閉的結構特點，一旦出現事故，造成的后果往往較為嚴重，修復起來也更為復雜，因此，需要對其進行事先的檢測和評價，將事故消滅在萌芽階段；在GIS出現的各類事故中，由于溫度、濕度、地面沉降等因素，往往會直接導致GIS氣室漏氣、盆式絕緣子破裂、金屬外殼裂紋等結構發生變化，產生這些結構缺陷的原因有三，（1）由于組裝環境的原因，各類異物會附著在設備內部，當達到一定程度后，會誘發沿面放電；（2）在組裝過程中的不規范的裝配，會直接導致GIS在結構上出現受力不合理，埋下結構部件缺陷等潛在的危險因素；（2）在后期的運行過程中，由于安裝位置地面的沉降，溫度和濕度的變化等環境因素，也會直接導致GIS整體結構上的改變；當GIS出現結構上的缺陷時，其固有的結構狀態，包括模態頻率、振型和阻尼等參數，就會發生改變，因此，通過對這些參數的采集和分析，就可對其結構狀態進行判斷，進而對GIS的運行進行及時調整，從而保證電網的正常運行。

發明內容

本發明提供了一種GIS結構狀態存在潛伏性故障因素的評價方法，解決了如何及時評判其結構發生結構變化容易誘發事故的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

本發明的總體構思是：在GIS的同一橫截面上，等間隔地設置幾個激勵頻響測試點，在兩相鄰的激勵頻響測試點之間設置力錘激勵點，通過力錘，在力錘激勵點上，施加一定的力，在激勵頻響測試點上設置振動加速度傳感器，從振動加速度傳感器上得到響應信號，將激勵信號和響應信號通過相應的信號放大器處理后，作為輸入信號輸入到模態分析儀中，進行頻響函數分析，根據頻響函數幅值或者頻響函數虛部極值，將兩次測量得到的頻響函數進行比較，對GIS的結構作出評判。

一種GIS結構狀態存在潛伏性故障因素的評價方法，其特征在于以下步驟：

第一步、選取GIS的某一個橫斷面為檢測斷面，該檢測斷面在GIS的金屬外殼上或在盆式絕緣子上；

第二步、在第一步選取的檢測斷面上，等間隔弧度地確定八個頻響信號采集點，在每個頻響信號采集點上，均設置一個加速度傳感器（5）；在第一步選取的檢測斷面上，選定力錘敲擊點，并將力錘（6）設置在選定的力錘敲擊點上；

第三步、用單路信號傳輸線將力錘的輸出端與單路信號放大器的輸入端連接在一起，將單路信號放大器的輸出端與模態分析儀的單路信號輸入端連接在一起；用多路信號傳輸線將八個頻響信號采集點上的加速度傳感器與多路信號放大器的輸入端連接在一起，將多路信號放大器的輸出端與模態分析儀的多路信號輸入端連接在一起；

第四步、在GIS帶電運行一周后，在環境溫度大于攝氏5度，環境濕度小于80%的條件下，敲擊力錘作為激勵源，產生激勵信號F1（t），并通過八個頻響信號采集點上的加速度傳感器接收力錘敲擊所產生的響應信號X1（t）；