CN105352589A - 一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置及方法 - Google Patents

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黄金剑
王飞风
夏小飞
芦宇峰
黎大健
张玉波
陈庆发
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

Abstract

本发明公开一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置及方法，所述试验装置包括腔体、中心导杆、盆式绝缘子、振动加速度传感器、示波器、木质铅笔；所述盆式绝缘子置于腔体中段，盆式绝缘子与腔体固定连接，中心导杆置于盆式绝缘子的中心，振动加速度传感器布置在腔体外侧，通过在中心导杆的一端上折断木质铅笔产生振动信号，振动信号通过传递到所述试验装置的外壳，然后利用放置在所述试验装置的外壳不同位置的振动加速度传感器进行信号的接收；将不同位置的传感器接收到的信号在时域和频域上进行比较，从而获得振动信号在气体绝缘组合电器不同位置的分布特性。

Description

一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及电气设备试验装置，具体是一种气体绝缘组合电器(gasinsulatedsubstation，GIS)振动信号分布特性的试验装置及方法。
背景技术
封闭式气体绝缘组合电器(GasInsulatedSubstation,GIS)具有占地面积小、良好的绝缘性能而在电网中得到了广泛的应用。但是由于其的全封闭结构特点，一旦出现事故，造成的后果比分离敞开式设备严重得多，其故障修复尤为复杂。
GIS作为一种机械设备，在装配的过程中会出现机械类缺陷，如接触不良等缺陷，机械缺陷会导致GIS振动信号的产生。GIS内部振动的持续发展容易引发机械故障，因而出现停电事故，给国民经济造成损失，所以对GIS的机械状态进行检测就显得尤为重要。通过振动信号进行GIS机械状态的检测是一种有效的方法，因此振动信号的检测对于GIS机械事故的及早发现及处理具有重要意义。
目前采用振动加速度传感器进行振动信号的检测在GIS带电检测中得到了应用，其对保证设备安全，发现缺陷起到了关键作用。掌握振动信号在GIS中的分布特性，是进行现场检测和分析的重要基础。之前对GIS振动信号分布特性的研究主要是采用计算的方法，通过构建GIS不同结构的模型进行计算，从而得到其分布特性。但实际上GIS中的盆式绝缘子不同的厂家材料各异，同一电压等级的尺寸也不尽相同，仿真计算不能完全囊括所有的类型。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种获得GIS不同位置振动信号分布特性的试验装置及方法。
本发明的技术方案如下：
一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置，包括腔体、中心导杆、盆式绝缘子、振动加速度传感器、示波器、木质铅笔；所述盆式绝缘子置于腔体中段，盆式绝缘子与腔体固定连接，中心导杆置于盆式绝缘子的中心，振动加速度传感器布置在腔体外侧，位于盆式绝缘子两侧，所述示波器通过同轴电缆与振动加速度传感器连接，其特征在于：通过在中心导杆的一端上折断木质铅笔产生振动信号。
优选地，所述腔体包括两段组成，两段腔体通过位于中间的盆式绝缘子连接成一体。
优选地，每段腔体的长度为1000～1500mm，腔体端面直径560～580mm，中心导杆直径100～120mm，中心导杆长度1500～2000mm。
优选地，每段腔体(1)的长度为1000mm，腔体(1)端面直径560mm，中心导杆(4)直径100mm，中心导杆(4)长度1500mm。
一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)首先导杆上产生频率范围从零到10kHz的振动信号；
(2)振动信号通过传递到权利要求1所述试验装置的外壳，然后利用放置在所述试验装置的外壳不同位置的振动加速度传感器进行信号的接收；
(3)将不同位置的传感器接收到的信号在时域和频域上进行比较，从而获得振动信号在气体绝缘组合电器不同位置的分布特性。
本发明的有益效果:在实验室中通过试验的方法进行GIS振动信号分布特性的测试，掌握振动信号分布特性的规律，是现场进行准确检测的基础。
附图说明
图1为本发明试验方法的流程图。
图2为本发明试验装置的结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置及试验方法，所述系统包括(1)木质铅笔、(2)导杆、(3)振动加速度传感器、(4)盆式绝缘子、(5)外壳、(6)示波器。其特征在于：所述测试装置和试验方法可实现气体绝缘组合电器中振动信号分布特性的实验室测试及分析。
本发明机械振动发生采用折笔法，利用一端放置在GIS导杆上的木质铅笔，将其人工折断，产生频率范围从零到数kHz的振动信号。
采用多个参数相同的振动加速度传感器进行振动信号的接收，其频率范围为0～5kHz。
接收传感器均匀分布在盆式绝缘子两侧。
示波器采用泰克4104，具有四通道、1G带宽，5GHz采样率。
图2为本发明的装置结构图，其中：
其中GIS振动信号分布特性试验腔体的尺寸参照220kVGIS尺寸制作，由两段组成，两段腔体可通过中间的盆式绝缘子连接成一段腔体，每段腔体的长度为1000mm，腔体端面直径560mm，导杆直径100mm，导杆长度1500mm，导杆的存在一方面模拟了实际GIS中的工况，另一方面为振动信号的传播提供了载体，整个试验装置采用铝制金属材料制作，两段腔体具有完全相同的结构。
首选将一端放置在GIS导杆(2)处的木质铅笔(1)人工折断，产生振动信号，振动信号在导杆中传播，并通过盆式绝缘子(4)传递到外壳(5)，然后利用放置在外壳不同位置的振动加速度传感器(3)进行信号的接收，将不同位置的传感器接收到的信号在时域和频域上进行比较，获得GIS不同位置振动信号的分布特性，试验方法的流程如图如2所示。
时域信号主要比较信号的最大幅值、平均幅值及信号能量三个特征参数，频域信号主要比较信号的频率分布特征。通过时域对比和频域对比获得振动信号在GIS外壳不同位置的分布特性。
以上对本发明所提供的气体绝缘组合电器中振动信号分布特性的试验装置及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置，包括腔体(5)、中心导杆(2)、盆式绝缘子(4)、振动加速度传感器(3)、示波器(6)、木质铅笔(1)；所述盆式绝缘子(4)置于腔体内(5)中段，盆式绝缘子(4)与腔体(5)固定连接，中心导杆(2)置于盆式绝缘子(4)的中心，振动加速度传感器(3)布置在腔体(5)外侧，而且位于盆式绝缘子(4)两侧，所述示波器(6)通过同轴电缆与振动加速度传感器(3)连接。
2.如权利要求2所述的气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置，其特征在于：所述腔体(5)包括两段组成，两段腔体(5)通过位于中间的盆式绝缘子(2)连接成一体。
3.如权利要求2所述的气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置，其特征在于：每段腔体(1)的长度为1000～1500mm，腔体(1)端面直径560～580mm，中心导杆(4)直径100～120mm，中心导杆(4)长度1500～2000mm。
4.如权利要求2所述的气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验装置，其特征在于：每段腔体(1)的长度为1000mm，腔体(1)端面直径560mm，中心导杆(4)直径100mm，中心导杆(4)长度1500mm。
5.一种气体绝缘组合电器振动信号分布特性的试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)首先在中心导杆(2)的一端上通过折断木质铅笔(1)产生频率范围从零到10kHz的振动信号；
(2)振动信号通过传递到权利要求1所述试验装置的外壳，然后利用放置在所述试验装置的外壳不同位置的振动加速度传感器进行信号的接收；
(3)将不同位置的传感器接收到的信号在时域和频域上进行比较，从而获得振动信号在气体绝缘组合电器不同位置的分布特性。
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