一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于气体绝缘金属封闭开关设备(简称“GIS”)振动模拟实验的系统，所述系统包括：变压器，所述变压器为所述系统提供电源；负载，所述负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型；气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型，所述GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备的导体和外壳的固有频率一致。根据真实GIS的固有频率和受力情况，制造尺寸比例缩小的GIS模型，和变压器、负载一起搭建能够在实验室环境下运行的实验平台，有效的提高了振动实验的效率，降低了实验成本。

A system and method for vibration simulation experiment of gas insulated metal enclosed switchgear

The invention discloses a system for vibration simulation experiment of gas-insulated metal-enclosed switchgear (hereinafter referred to as \GIS\). The system comprises a transformer, which provides power for the system, and a load, which is connected in series with the output side of the transformer to control the current of the output side of the transformer. The control output current is input to the scaling model of gas-insulated metal-enclosed switchgear, and the scaling model of gas-insulated metal-enclosed switchgear. The natural frequencies of the conductor and shell of the scaling model of GIS are consistent with the natural frequencies of the conductor and shell of the real gas-insulated metal-enclosed switchgear. According to the natural frequency and stress of real GIS, a reduced size GIS model is manufactured, and an experimental platform is built with transformers and loads to run in the laboratory environment, which effectively improves the efficiency of vibration experiment and reduces the cost of experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统及方法
本专利技术涉及高压、超特高压设备
，更具体地，涉及一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统及方法。
技术介绍
随着我国电网建设，气体绝缘金属封闭开关设备的应用量越来越大，设备运行报告统计，机械类故障占比最高。现有技术对GIS进行了机械振动信号的检测，得到了气体绝缘金属封闭开关设备GIS异常振动信号和正常振动信号的时域波形，并通过振动波形特征信号提取及分析，及时诊断了气体绝缘金属封闭开关设备可能存在的故障隐患，并加以排除，现场检测振动信号，对气体绝缘金属封闭开关设备GIS进行机械故障诊断具有及时、灵敏等特点。然而现有技术对气体绝缘金属封闭开关设备GIS机械振动信号的研究都是基于气体绝缘金属封闭开关设备GIS实体，实验平台占地面积较大，实验的电压电流等级也较高，单次实验消耗能量大、成本高，且故障工况模拟不便。研究气体绝缘金属封闭开关设备GIS机械故障诊断时需频繁的模拟故障工况，通电实验采集振动信号。现有技术对气体绝缘金属封闭开关设备GIS实体故障的判断，成本高，且操作复杂。因此，需要一种技术，以实现用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统及方法，以解决如何用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统，所述系统包括：变压器，所述变压器为所述系统提供电源；负载，所述负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型；气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。优选地，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型包括三相不共箱的母线单元。优选地，所述变压器为三相变压器，所述三相变压器采用y/y型连接方式，所述三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。优选地，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体的固有频率为外壳的固有频率为优选地，所述变压器为降压变压器。基于本专利技术的另一方面，提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的方法，所述方法包括：通过变压器为所述系统提供电源；将负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型；设置气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。优选地，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型包括三相不共箱的母线单元。优选地，所述变压器为三相变压器，所述三相变压器采用y/y型连接方式，所述三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。优选地，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体的固有频率为外壳的固有频率为优选地，所述变压器为降压变压器。本专利技术技术方案提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统及方法，其中系统包括：变压器，利用变压器为系统提供电源。连接负载，负载与变压器的输出侧串联，用于控制变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型。气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，并且保证气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。本专利技术的技术方案提供的用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统及方法降低了实验成本和实验的复杂度，以便于对气体绝缘金属封闭开关设备GIS进行机械故障研究，本专利技术技术方案，根据真实气体绝缘金属封闭开关设备GIS的固有频率和受力情况，制造尺寸比例缩小的气体绝缘金属封闭开关设备GIS模型，和变压器、负载一起搭建能够在实验室环境下运行的实验平台，有效的提高了振动实验的效率，降低了实验成本。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统结构图；图2为根据本专利技术实施方式的气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型结构图；图3为根据本专利技术实施方式的气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型图；图4为为根据本专利技术实施方式的用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的方法流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术实施方式的用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统结构图。通过检测运行中气体绝缘金属封闭开关设备壳体的振动信号可进行机械故障诊断，本申请根据GIS实体的固有频率和受力情况，研制尺寸比例缩小的GIS模型，并与变压器、负载连接构成GIS振动实验平台，用于研究GIS在不同工况下的振动信号。本专利技术实施方式提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，其中系统包括：变压器，利用变压器为系统提供电源。连接负载，负载与变压器的输出侧串联，用于控制变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型。气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，并且保证气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。如图1所示，一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统，系统包括：变压器101，变压器101为系统提供电源。优选地，变压器101为降压变压器。优选地，变压器101为三相变压器，三相变压器采用y/y型连接方式，三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。本申请采用三相变压器作为系统平台提供电源。为保证电源功率一定的情况下输出较大电流，本申请选择降压变压器作为电源。为了抵消输出侧电流的三次谐波，变压器采用y/y型连接方式，该连接方式下功率存在一定损失，但输出侧线电压和线电流都为正弦波，可避免三次谐波干扰。负载102，负载102与变压器101的输出侧串联，用于控制变压器101的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103。本申请为了控制输出电流，在每相气体绝缘金属封闭开关设备GIS和变压器输出侧之间串联负载，负载选择小阻值的功率电阻，以实现对变压器输出电流的控制。气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统，所述系统包括：变压器，所述变压器为所述系统提供电源；负载，所述负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型；气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型，所述气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备的导体和外壳的固有频率一致。

【技术特征摘要】
1.一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统，所述系统包括：变压器，所述变压器为所述系统提供电源；负载，所述负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型；气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型，所述气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备的导体和外壳的固有频率一致。2.根据权利要求1所述的系统，所述气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型包括三相不共箱的母线单元。3.根据权利要求1所述的系统，所述变压器为三相变压器，所述三相变压器采用y/y型连接方式，所述三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。4.根据权利要求1所述的系统，气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型的导体的固有频率为外壳的固有频率为5.根据权利要求1所述的系统，所述变压器为降压变...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯英，武建文，金鑫晨，王昊晴，刘媛，杨景刚，袁洋，李德阁，刘洋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，北京航空航天大学，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11