[发明专利]GIS机械故障检测系统

说明书

技术领域

本发明专利属于电力设备故障诊断领域，尤其涉及一种GIS机械故障振动。

背景技术

随着我国特高压工程的开展，GIS的电压等级越来越高，其体积也越来越大，近年来也已经越来越广泛地被应用在特高压电网中。因此确保气体绝缘金属全封闭开关运行安全，延长检修的周期，研究其内部的潜伏性故障对电网的发展具有重要意义。

针对GIS的放电性故障检测，主要有电气法、声测法、化学分析法及光测法等。以上方法虽然得到了现场工作者的认可和使用，但其都只能检测如局部放电等放电性故障，其检测的都是发生放电时所产生的物理量。而在GIS实际运行中，除了放电性故障之外，机械性振动故障也是导致事故发生的主要原因之一。

发明内容

本发明专利所要解决的技术问题在于研究一个GIS机械故障检测系统，解决GIS机械振动故障问题，并进行GIS机械故障检测系统SCADA数据库的建设。

本发明专利是这样实现的，一个GIS机械故障检测系统，该系统在于传感器、信号处理单元及等及部分的设计上，包括传感器的选择，信号处理单元的设计和信号采集单元的设计。

所述传感器的选型，通过对各种传感器的不同特性研究和分析，选取最适合本系统的传感器，选取压电式压缩型加速度传感器对GIS外壳振动信号进行测量。

所述信号处理单元对从加速度传感器传出的GIS机械故障振动信号进行振动信号的处理，其主要作用是信号的滤波和放大，根据以上压电式加速度传感器的分析，从传感器输出的信号采用1-4kHz的低通滤波器进行滤波，而通常振动信号经过加速度传感器检测后输出的是电荷信号，因此对振动信号放大需采用160倍放大的电荷放大器。

所述信号采集单元的设计，使用一个采样率为250kHz的A/D进行采集，通过光纤传输信号，将数据最终送入上位机进行进一步的分析和处理。

所述上位机对接收的数据进行数据转换，最后在上位机上实时显示出GIS设备机械振动特性波形及变化幅值，以便进行结果分析。且上位机最后以时域波形频域信号的形式显示检测参数。

所述GIS机械故障检测系统SCADA数据库可以实现数据的统一管理和数据共享，不仅使历史数据的高效快速查询、数据综合分析及实时监测也得以实现。

附图说明

图1是GIS振动检测系统结构图；

图2是压缩型加速度传感器的截面图；

图3是上位机软件。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

参见图1，一个GIS振动检测系统结构图，该系统在于传感器、信号处理单元及等及部分的设计上，包括传感器的选择，信号处理单元的设计、信号采集单元和上位机的设计。

参见图3，GIS机械故障的机械特性数据处理是有由上位机进行的，一般上位机使用Visual Basic语言来编制串口，简单方便。上位机对接收的数据进行数据转换，最后在上位机上实时显示出GIS设备机械振动特性波形及变化幅值，以便进行结果分析。且上位机最后以时域波形频域信号的形式显示检测参数。上位机软件根据功能划分为10个区域。

其中各个区域的功能为：

(1) 波形显示区域，该区域实时将传感器测量到的时域波形进行显示；

(2) 频谱分析结果，该区域实时将时域波形进行处理和计算，将频域分布进行实时显示；

(3) 量程调节区域，可进行1V，5V，10V三个量程的调节；

(4) 文件路径显示区域，在离线查看数据时，该区域可将文件的路径进行显示；

(5) 注释显示区域，保存文件时，可插入对文件的描述，并可在离线查看时进行显示；

(6) 文件操作区域，可进行文件打开，保存等操作；

(7) 幅值显示区域，可将0~1Hz的不同频段的峰值和均方根值进行实时显示；

(8) 文件保存路径区域，可设置文件的保存路径；

(9) 累加幅值显示区域，在测试时，可实时将100Hz和300Hz分量100次的值累计显示，测试检测的稳定性；

(10) Logo及连接示意图区域，当该区域左侧矩形显示为红色时，表示设备未连接，绿色时表示设备已连接。

GIS机械故障检测系统SCADA数据库可以实现数据的统一管理和数据共享，不仅使历史数据的高效快速查询、数据综合分析及实时监测也得以实现。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。