本發(fā)明專利屬于電力設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種gis機械故障振動。

背景技術(shù)：

隨著我國特高壓工程的開展，gis的電壓等級越來越高，其體積也越來越大，近年來也已經(jīng)越來越廣泛地被應(yīng)用在特高壓電網(wǎng)中。因此確保氣體絕緣金屬全封閉開關(guān)運行安全，延長檢修的周期，研究其內(nèi)部的潛伏性故障對電網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。

針對gis的放電性故障檢測，主要有電氣法、聲測法、化學(xué)分析法及光測法等。以上方法雖然得到了現(xiàn)場工作者的認(rèn)可和使用，但其都只能檢測如局部放電等放電性故障，其檢測的都是發(fā)生放電時所產(chǎn)生的物理量。而在gis實際運行中，除了放電性故障之外，機械性振動故障也是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題在于研究一個gis機械故障檢測系統(tǒng)，解決gis機械振動故障問題，并進行g(shù)is機械故障檢測系統(tǒng)scada數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。

本發(fā)明專利是這樣實現(xiàn)的，一個gis機械故障檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在于傳感器、信號處理單元及等及部分的設(shè)計上，包括傳感器的選擇，信號處理單元的設(shè)計和信號采集單元的設(shè)計。

所述傳感器的選型，通過對各種傳感器的不同特性研究和分析，選取最適合本系統(tǒng)的傳感器，選取壓電式壓縮型加速度傳感器對gis外殼振動信號進行測量。

所述信號處理單元對從加速度傳感器傳出的gis機械故障振動信號進行振動信號的處理，其主要作用是信號的濾波和放大，根據(jù)以上壓電式加速度傳感器的分析，從傳感器輸出的信號采用1-4khz的低通濾波器進行濾波，而通常振動信號經(jīng)過加速度傳感器檢測后輸出的是電荷信號，因此對振動信號放大需采用160倍放大的電荷放大器。

所述信號采集單元的設(shè)計，使用一個采樣率為250khz的a/d進行采集，通過光纖傳輸信號，將數(shù)據(jù)最終送入上位機進行進一步的分析和處理。

所述上位機對接收的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最后在上位機上實時顯示出gis設(shè)備機械振動特性波形及變化幅值，以便進行結(jié)果分析。且上位機最后以時域波形頻域信號的形式顯示檢測參數(shù)。

所述gis機械故障檢測系統(tǒng)scada數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享，不僅使歷史數(shù)據(jù)的高效快速查詢、數(shù)據(jù)綜合分析及實時監(jiān)測也得以實現(xiàn)。

附圖說明

圖1是gis振動檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是壓縮型加速度傳感器的截面圖；

圖3是上位機軟件。

具體實施方式

為了使本發(fā)明專利的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施案例，對本發(fā)明專利進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明專利，并不用于限定本發(fā)明專利。

參見圖1，一個gis振動檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)在于傳感器、信號處理單元及等及部分的設(shè)計上，包括傳感器的選擇，信號處理單元的設(shè)計、信號采集單元和上位機的設(shè)計。

參見圖3，gis機械故障的機械特性數(shù)據(jù)處理是有由上位機進行的，一般上位機使用visualbasic語言來編制串口，簡單方便。上位機對接收的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最后在上位機上實時顯示出gis設(shè)備機械振動特性波形及變化幅值，以便進行結(jié)果分析。且上位機最后以時域波形頻域信號的形式顯示檢測參數(shù)。上位機軟件根據(jù)功能劃分為10個區(qū)域。

其中各個區(qū)域的功能為：

(1)波形顯示區(qū)域，該區(qū)域?qū)崟r將傳感器測量到的時域波形進行顯示；

(2)頻譜分析結(jié)果，該區(qū)域?qū)崟r將時域波形進行處理和計算，將頻域分布進行實時顯示；

(3)量程調(diào)節(jié)區(qū)域，可進行1v，5v，10v三個量程的調(diào)節(jié)；

(4)文件路徑顯示區(qū)域，在離線查看數(shù)據(jù)時，該區(qū)域可將文件的路徑進行顯示；

(5)注釋顯示區(qū)域，保存文件時，可插入對文件的描述，并可在離線查看時進行顯示；

(6)文件操作區(qū)域，可進行文件打開，保存等操作；

(7)幅值顯示區(qū)域，可將0~1hz的不同頻段的峰值和均方根值進行實時顯示；

(8)文件保存路徑區(qū)域，可設(shè)置文件的保存路徑；

(9)累加幅值顯示區(qū)域，在測試時，可實時將100hz和300hz分量100次的值累計顯示，測試檢測的穩(wěn)定性；

(10)logo及連接示意圖區(qū)域，當(dāng)該區(qū)域左側(cè)矩形顯示為紅色時，表示設(shè)備未連接，綠色時表示設(shè)備已連接。

gis機械故障檢測系統(tǒng)scada數(shù)據(jù)庫可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享，不僅使歷史數(shù)據(jù)的高效快速查詢、數(shù)據(jù)綜合分析及實時監(jiān)測也得以實現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明專利的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明專利，凡在本發(fā)明專利的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及GIS機械故障檢測系統(tǒng)，包括：傳感器、信號處理單元、信號采集單元及上位機等設(shè)計，傳感器在GIS機械振動故障檢測系統(tǒng)中是采集振動信號的核心環(huán)節(jié)。GIS機械故障振動信號從加速度傳感器傳出后，振動信號處理單元就開始運作，根據(jù)以上壓電式加速度傳感器的分析,對振動信號進行放大。采集的振動信號通過光纖傳輸信號，將數(shù)據(jù)最終送入上位機進行進一步的分析和處理。該系統(tǒng)可以完成對振動信號的有效獲取，顯示GIS機械振動信號的特點，分析其信號特征，通過數(shù)據(jù)的輸出，建立GIS機械故障檢測系統(tǒng)SCADA數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)的分析和處理，搜集歷史數(shù)據(jù)，及時、有效地對GIS的機械振動故障檢測與診斷進行研究，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：高陽;吳偉晴;許傲然;高兢;韓玥;谷彩連;冷雪敏;于杰承;李東陽;王琳媛
受保護的技術(shù)使用者：沈陽工程學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.12
技術(shù)公布日：2017.08.22