一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电气设备试验领域，公开了一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法及系统，其方法包括：S1：在GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置振动传感器；S2：同时对振动信号和电流信号进行检测；S3：形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流‑振动信号曲线；S4：计算电流‑振动信号曲线特征值；S5：判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流‑振动信号曲线特征值之间的特征值差异。解决了现有技术中故障定位仅仅是根据单一检测点的单次检测进行笼统分析，没有考虑母线电流的实时变化及由此带来的振动信号的实时变化的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法及系统
本专利技术涉及电气设备试验领域，尤其涉及一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法及系统，特别是应用于GIS机械故障检测及定位。
技术介绍
气体绝缘全封闭式组合电器(Gas-insulatedmetal-enclosedswitchgear,GIS)是目前电力系统中最重要的设备之一，其运行可靠性直接关系到电网系统的安全稳定。通常气体绝缘组合电器GIS在工厂中制造、试验之后，是以运输单元的方式运往安装工地，并现场进行组装的，这就导致了在GIS中存在大量的连接部件，如盆式绝缘子同母线的连接、隔离开关动静触头的连接等。GIS在运行中其母线会流过高达几千安培的电流，在电动力的作用下会导致GIS运行中发生振动，长期的振动有可能导致这些连接处出现松动，致使GIS产生局部机械故障。近年来通过对GIS运行中振动信号的检测来进行其机械故障的检测已经有所开展，但目前多集中在检测及相应的信号分析方面，对故障定位也仅仅是根据单一检测点的单次检测进行笼统分析，没有考虑母线电流的实时变化及由此带来的振动信号的实时变化。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法及系统，具有根据母线电流的实时变化，在一定的时间范围内，实时测量母线电流和所有的检测点的振动信号的实时变化值，形成实时变化的电流-振动信号曲线，进一步计算出电流-振动信号曲线特征值，根据特征值来定位GIS机械故障的具体位置。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法，包括以下步骤：S1：在GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置振动传感器；S2：同时对振动信号和电流信号进行检测，通过所述GIS电流互感器获取到所述电流信号，通过所述振动传感器获取到若干个所述振动信号检测点上的所述振动信号；S3：根据所述电流信号和所述振动信号，形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流-振动信号曲线；S4：根据所述电流-振动信号曲线，计算电流-振动信号曲线特征值；S5：判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的特征值差异；当所述特征值差异小于预设差异值时，两个所述振动信号检测点之间不存在机械故障；当所述特征值差异大于所述预设差异值时，则两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。进一步优选地，在步骤S3中，形成每一个所述振动信号检测点在所述预设时间范围内的电流-振动信号曲线，具体为：预设一段连续的所述预设时间范围，针对每个所述振动信号检测点进行连续检测；针对连续检测的结果，形成在所述预设时间范围内的所述振动信号幅值与所述电流信号幅值的函数关系V＝f(i)，其中，i为电流信号值，V为振动信号值；通过所述函数关系生成所述电流-振动信号曲线。进一步优选地，在步骤S4中，计算所述电流-振动信号曲线特征值，具体为：计算所述振动信号的积分其中i1为所述预设时间范围内所述电流信号的最小值，i2为所述预设时间范围内所述电流信号的最大值。进一步优选地，所述振动传感器包括位移传感器，速度传感器，加速度传感器在内的传感器。进一步优选地，在GIS上选取若干个所述振动信号检测点，具体为：根据所述GIS的实际工作情况，按照预设的固定距离在所述GIS上依次分布若干个所述振动信号检测点；当任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的所述特征值差异大于所述预设差异值时，即可判断两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。进一步优选地，所述预设差异值，设置为5％，当任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的所述特征值差异大于5％时，则两个所述振动信号监测点之间存在机械故障。进一步优选地，所述预设时间范围设置为24小时，在24小时内对每一个所述振动信号检测点的所述振动信号和所述电流信号进行连续检测，即可形成在24小时内，每一个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线。与上述方法相对于本专利技术还提供了一种基于振动检测的GIS机械故障定位系统，其特征在于，包括故障定位装置和GIS；所述GIS包括GIS母线，若干个盆式绝缘子，GIS外壳；所述故障定位装置包括GIS电流互感器和振动传感器；在所述GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置所述GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置所述振动传感器；同时对振动信号和电流信号进行检测，通过所述GIS电流互感器获取到所述电流信号，通过所述振动传感器获取到若干个所述振动信号检测点上的所述振动信号；根据所述电流信号和所述振动信号，形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流-振动信号曲线；根据所述电流-振动信号曲线，计算电流-振动信号曲线特征值；判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的特征值差异；当所述特征值差异小于预设差异值时，两个所述振动信号检测点之间不存在机械故障；当所述特征值差异大于所述预设差异值时，则两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过提供一种基于振动检测的GIS机械故障定位的方法及系统，其方法包括：在GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置振动传感器；同时对振动信号和电流信号进行检测，通过所述GIS电流互感器获取到所述电流信号，通过所述振动传感器获取到若干个所述振动信号检测点上的所述振动信号；根据所述电流信号和所述振动信号，形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流-振动信号曲线；根据所述电流-振动信号曲线，计算电流-振动信号曲线特征值；判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的特征值差异；当所述特征值差异小于预设差异值时，两个所述振动信号检测点之间不存在机械故障；当所述特征值差异大于所述预设差异值时，则两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。能够根据母线电流的实时变化，在一定的时间范围内，实时测量母线电流和所有的检测点的振动信号的实时变化值，形成实时变化的电流-振动信号曲线，进一步计算出电流-振动信号曲线特征值，根据特征值来定位GIS机械故障的具体位置。解决了现有技术中故障定位仅仅是根据单一检测点的单次检测进行笼统分析，没有考虑母线电流的实时变化及由此带来的振动信号的实时变化的技术问题。附图说明图1为本专利技术一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法的整体流程图；图2为本专利技术一种基于振动检测的GIS机械故障定位系统的整体结构图。附图标记：1、GIS电流互感器；2、盆式绝缘子；3、第一振动信号检测点；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：在GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置振动传感器；/nS2：同时对振动信号和电流信号进行检测，通过所述GIS电流互感器获取到所述电流信号，通过所述振动传感器获取到若干个所述振动信号检测点上的所述振动信号；/nS3：根据所述电流信号和所述振动信号，形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流-振动信号曲线；/nS4：根据所述电流-振动信号曲线，计算电流-振动信号曲线特征值；/nS5：判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的特征值差异；当所述特征值差异小于预设差异值时，两个所述振动信号检测点之间不存在机械故障；当所述特征值差异大于所述预设差异值时，则两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于振动检测的GIS机械故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在GIS上选取电流信号检测点和若干个振动信号检测点，并且同时在所述电流信号检测点上布置GIS电流互感器，在若干个所述振动信号检测点上布置振动传感器；
S2：同时对振动信号和电流信号进行检测，通过所述GIS电流互感器获取到所述电流信号，通过所述振动传感器获取到若干个所述振动信号检测点上的所述振动信号；
S3：根据所述电流信号和所述振动信号，形成每一个所述振动信号检测点在预设时间范围内的电流-振动信号曲线；
S4：根据所述电流-振动信号曲线，计算电流-振动信号曲线特征值；
S5：判断任意两个所述振动信号检测点的所述电流-振动信号曲线特征值之间的特征值差异；当所述特征值差异小于预设差异值时，两个所述振动信号检测点之间不存在机械故障；当所述特征值差异大于所述预设差异值时，则两个所述振动信号检测点之间存在机械故障。


2.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS机械故障定位方法，其特征在于，在步骤S3中，形成每一个所述振动信号检测点在所述预设时间范围内的电流-振动信号曲线，具体为：
预设一段连续的所述预设时间范围，针对每个所述振动信号检测点进行连续检测；
针对连续检测的结果，形成在所述预设时间范围内的所述振动信号幅值与所述电流信号幅值的函数关系V＝f(i)，其中，i为电流信号值，V为振动信号值；
通过所述函数关系生成所述电流-振动信号曲线。


3.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS机械故障定位方法，其特征在于，在步骤S4中，计算所述电流-振动信号曲线特征值，具体为：
计算所述振动信号的积分其中i1为所述预设时间范围内所述电流信号的最小值，i2为所述预设时间范围内所述电流信号的最大值。


4.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS机械故障定位方法，其特征在于，所述振动传感器包括位移传感器，速度传感器，加速度传感器在内的传感器。


5.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS机械故障定位方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾春，王旭东，徐志斌，吴旭鹏，黄丽莎，俞峰，
申请(专利权)人：缤谷电力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31