[发明专利]一种基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统及方法

权利要求书

1.一种基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，包括大电流发生装置、被试GIS设备、振动信号采集装置、数据管理单元、典型机械缺陷指纹库及机械缺陷智能诊断单元，所述大电流发生装置与被试GIS设备导电回路相连，振动信号采集装置包括加速度传感器及数据采集终端，加速度传感器固定于被试GIS设备外壳上，数据采集终端的信号输入接口与加速度传感器连接，数据采集终端的信号输出接口与数据管理单元连接，数据管理单元用于对数据进行分类、整理及特征提取，机械缺陷智能诊断单元用于将提取的特征与典型机械缺陷指纹库进行对比。

2.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，所述大电流发生装置为集装箱式的移动式大电流发生装置，集装箱后箱门设有常闭式开口，大电流发生装置与被试GIS设备连接的电流导线从所述常闭式开口引出。

3.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，加速度传感器至少有四个，相邻加速度传感器固定间隔不大于2m；加速度传感器的检测频带包括1Hz~4000Hz；加速度传感器的量程不小于0.05m/s²，分辨率不大于0.05mm/s²。

4.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，所述典型机械缺陷指纹库包括主回路接触不良、主回路紧固件松动、均压件松动、外部紧固件松动四类典型GIS机械缺陷的振动信号典型图谱。

5.根据权利要求1所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，所述典型机械缺陷指纹库包含至少两千个样本，且随着诊断系统的现场应用自主学习并不断积累更新样本。

6.根据权利要求2所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断系统，其特征在于，大电流发生装置引出的电流导线与被试GIS设备出线套管端子排相连，所述电流导线的截面积大小范围为25~100mm²、长度为10~200m。

7.一种基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）准备步骤；

（2）向被试GIS设备施加电流；

（3）采集被试GIS设备外壳的振动信号；

（4）对所述振动信号进行分类、整理和特征提取，得到处理后的信号；

（5）将处理后的信号与典型机械缺陷指纹库预存的样本进行比对，得出缺陷诊断结果。

8.根据权利要求7所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断方法，其特征在于，该方法用于交接试验时，步骤（1）的准备步骤包括：

（1a）根据现场试验环境及被试GIS设备选取电流导线的截面与长度；

（1b）使用电流导线连接大电流发生装置与被试GIS设备；

（1c）将加速度传感器固定于被试GIS设备外壳；

（1d）确认在施加电流前不存在干扰振动；

（1e）启动大电流发生装置，逐渐增大电流至被试GIS设备额定电流的80%。

9.根据权利要求7所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断方法，其特征在于，该方法用于运维检修时，步骤（1）的准备步骤包括：

（2a）将加速度传感器布置于被试GIS设备外壳；

（2b）监测环境背景，确认不存在干扰振动。

10.根据权利要求7所述的基于振动检测的GIS设备机械缺陷诊断方法，其特征在于，步骤（4）中所述典型机械缺陷指纹库包括主回路接触不良、主回路紧固件松动、均压件松动、外部紧固件松动四类典型GIS机械缺陷的振动信号典型图谱。