CN110658008A - 一种三相分箱式gis机械故障的初步诊断方法 - Google Patents

一种三相分箱式gis机械故障的初步诊断方法 Download PDF

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邓敏
刘成宝
陈清峰
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Abstract

本发明公开了一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法,测量三相在同一间隔对应位置的振动信号，然后通过两两之间的互相关性分析判断GIS的运行状态是否正常。本发明通过对比分析各相之间的互相关性来判断三相分箱式GIS是否存在机械故障，具有诊断快速且精准的优点。

Description

一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法
技术领域
本发明涉及电力设备监测技术领域，更具体地说是指一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法。
背景技术
电气设备是电力系统的重要组成部分，电气设备在安装、运行过程中如果产生了电磁振动或者机械缺陷，会导致振动信号的产生，振动特性变化可以反映设备内部的运行状态，而电气设备内部振动的持续发展容易引发机械故障或绝缘故障，进而造成停电事故的发生，所以对电气设备的机械状态进行检测就显得尤为重要。通过振动信号进行电气设备机械状态的检测是一种有效的方法，对于预防电气设备机械故障具有重要意义。
发明内容
本发明提供的一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，其目的在于解决现有技术中存在的上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，测量三相在同一间隔对应位置的振动信号，然后通过两两之间的互相关性分析判断GIS的运行状态是否正常。
进一步，具体包括以下步骤：（1）输入A、B、C三相在同一批次测量的振动信号；（2）采用Hilbert变换求取各相的包络线；（3）将所获得的各相的包络线数据分为n段，每段长度为M，即每段窗口包含样本点为
Figure 419415DEST_PATH_IMAGE001
；（4）求取各段振动信号均值
Figure 580269DEST_PATH_IMAGE002
；（5）按上述步骤分别得到A、B、C三相的振动信号均值；（6）分别计算A、B、C三相两两之间的相关系数；（7）找出三相之间相关性最小的一相（此时另外两相可视作正常相），如该相距离正常的相关系数小于0.5，则判断为异常相。
更进一步，上述步骤（6）中，A、B、C三相两两之间的相关系数公式分别为：
Figure 501803DEST_PATH_IMAGE005
Figure 743428DEST_PATH_IMAGE007
。
更进一步，所述步骤（7）具体是：利用相关系数判断相关关系的密切程度标准定义如下：若相关系数=0，则相关程度为完全不相关；若相关系数0＜
Figure 934872DEST_PATH_IMAGE008
≤0.5，则相关程度为低度相关；若相关系数0.5＜≤0.9，则相关程度为显著相关；若相关系数0.9＜
Figure 398401DEST_PATH_IMAGE008
＜1，则相关程度为高度相关。若相关系数
Figure 161957DEST_PATH_IMAGE008
=1，则相关程度为完全相关。
由上述对本发明的描述可知，和现有的技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过对比分析各相之间的互相关性来判断三相分箱式GIS是否存在机械故障，具有诊断快速且精准的优点。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，测量三相在同一间隔对应位置的振动信号，然后通过两两之间的互相关性分析判断GIS的运行状态是否正常。该诊断方法具体包括以下子步骤：
（1）输入A、B、C三相在同一批次测量的振动信号；（3.2）采用Hilbert变换求取各相的包络线。
（3）将所获得的各相的包络线数据分为n段，每段长度为M，即每段窗口包含样本点为
Figure 933604DEST_PATH_IMAGE009
。
（4）求取各段振动信号均值
Figure 415401DEST_PATH_IMAGE010
。
（5）按上述步骤分别得到A、B、C三相的振动信号均值
Figure 438852DEST_PATH_IMAGE011
。
（6）分别计算A、B、C三相两两之间的相关系数，具体公式如下：
Figure 56915DEST_PATH_IMAGE012
Figure 265042DEST_PATH_IMAGE013
Figure 968556DEST_PATH_IMAGE007
。
（7）找出三相之间相关性最小的一相（此时另外两相可视作正常相），如该相距离正常的相关系数小于0.5，则判断为异常相。其中，利用相关系数
Figure 280851DEST_PATH_IMAGE008
判断相关关系的密切程度标准定义如下：若相关系数
Figure 19000DEST_PATH_IMAGE008
=0，则相关程度为完全不相关；若相关系数0＜
Figure 132450DEST_PATH_IMAGE008
≤0.5，则相关程度为低度相关；若相关系数0.5＜
Figure 323259DEST_PATH_IMAGE008
≤0.9，则相关程度为显著相关；若相关系数0.9＜
Figure 688513DEST_PATH_IMAGE008
＜1，则相关程度为高度相关。若相关系数
Figure 281168DEST_PATH_IMAGE008
=1，则相关程度为完全相关。
综上所述，本发明通过对比分析各相之间的互相关性来判断三相分箱式GIS是否存在机械故障，具有诊断快速且精准的优点。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，其特征在于：测量三相在同一间隔对应位置的振动信号，然后通过两两之间的互相关性分析判断GIS的运行状态是否正常。
2.根据权利要求1所述的一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）输入A、B、C三相在同一批次测量的振动信号；（2）采用Hilbert变换求取各相的包络线；（3）将所获得的各相的包络线数据分为n段，每段长度为M，即每段窗口包含样本点为
Figure 771806DEST_PATH_IMAGE001
；（4）求取各段振动信号均值
Figure 424767DEST_PATH_IMAGE002
；（5）按上述步骤分别得到A、B、C三相的振动信号均值
Figure 750706DEST_PATH_IMAGE003
；（6）分别计算A、B、C三相两两之间的相关系数；（7）找出三相之间相关性最小的一相（此时另外两相可视作正常相），如该相距离正常的相关系数小于0.5，则判断为异常相。
3.如权利要求2所述的一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，其特征在于：所述步骤（6）中，A、B、C三相两两之间的相关系数公式分别为：
Figure 179413DEST_PATH_IMAGE004
Figure 690029DEST_PATH_IMAGE005
Figure 469766DEST_PATH_IMAGE006
。
4.如权利要求3所述的一种三相分箱式GIS机械故障的初步诊断方法，其特征在于：所述步骤（7）具体是：利用相关系数
Figure DEST_PATH_280851DEST_PATH_IMAGE008
判断相关关系的密切程度标准定义如下：若相关系数
Figure 741802DEST_PATH_280851DEST_PATH_IMAGE008
=0，则相关程度为完全不相关；若相关系数0＜
Figure 845894DEST_PATH_280851DEST_PATH_IMAGE008
≤0.5，则相关程度为低度相关；若相关系数0.5＜≤0.9，则相关程度为显著相关；若相关系数0.9＜
Figure 20840DEST_PATH_280851DEST_PATH_IMAGE008
＜1，则相关程度为高度相关。若相关系数
Figure 835212DEST_PATH_280851DEST_PATH_IMAGE008
=1，则相关程度为完全相关。
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