[發明專利]一種基于振動信號的GIS故障精確定位系統

有效

• 申請號: 202010902236.X
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN111983390B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 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;G01H17/00;G01R31/12
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

1.一種基于振動信號的GIS故障精確定位系統，其特征是：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；

所述GIS故障精確定位系統的定位方法，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；

4)通過數據采集儀對小波降噪處理后的振動信號進行濾波和A/D變換處理；

5)分別對比A、B、C、D傳感器接收故障振動信號的時間差，若最大時間差Δt_max小于0.0001s，則認為故障位于中心導電桿上，否則認為故障位于GIS內壁上；

6)當確定故障位于中心導電桿上后，通過對比傳感器A、E所捕獲故障振動信號的時間差，分別根據A點優先觸發時Δl＝(L-3750Δt)/2，E點優先觸發時Δl＝(L+3750Δt)/2確定故障點距離A側法蘭的距離，其中L為故障氣室的長度，Δl為導電桿上故障點距離傳感器A的距離，Δt為傳感器A、E所捕獲故障振動信號的時間差；

7)當確定故障位于GIS內壁上時，分別依據A、C,B、D傳感器所捕獲故障振動信號的時間差Δt_AC、Δt_BD確定故障點距A、C傳感器的距離差Δl_AC＝3750Δt_AC，故障點距B、D傳感器的距離差Δl_BD＝3750Δt_BD,分別以A、C，B、D為焦點建立基于距離差Δl_AC，Δl_BD的雙曲線，根據信號到達A、C，B、D傳感器的先后順序確定有效分支，靠近振動信號優先到達的傳感器的分支為有效分支，兩個雙曲線有效分支的交點即為故障點，依據GIS的展開圖確定故障點的坐標。