復(fù)雜高次諧波電流作用下GIS振動(dòng)特性研究

伍弘,吳旭濤,王文昭,牛勃,沙偉燕,熊慶,汲勝昌,吳志勇

(1.國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院,寧夏 銀川 750011;2.西安交通大學(xué)電工材料電氣絕緣全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710049;3.國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司吳忠供電公司,寧夏 吳忠 751100)

0 引 言

隨著新型電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的源-網(wǎng)-荷側(cè)特性發(fā)生了巨大變化,電力電子元件以及非線性元件的引入使得高頻次諧波的含量在電網(wǎng)中快速增長(zhǎng)[1-4]。氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(gas insulated switchgear,GIS)受其機(jī)械結(jié)構(gòu)影響,在復(fù)雜諧波的影響下易發(fā)生機(jī)械諧振,輕則出現(xiàn)異常噪聲,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞,給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響[5-7]。因此,開展新型電力系統(tǒng)中高次諧波對(duì)GIS振動(dòng)特性的影響研究,對(duì)保障GIS穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)GIS振動(dòng)特性及其影響因素開展了大量研究。從20世紀(jì)80年代開始,清華大學(xué)錢家驪、中國(guó)電科院郭碧紅等人開始通過GIS外殼振動(dòng)信號(hào)對(duì)內(nèi)部放電故障進(jìn)行檢測(cè)[8-10],但是局部放電引起的振動(dòng)信號(hào)頻率較高,與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)到的GIS產(chǎn)生的低頻振動(dòng)噪聲不同,與GIS的機(jī)械特性并無直接聯(lián)系。目前通過振動(dòng)信號(hào)對(duì)GIS的機(jī)械故障診斷主要從振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理和故障診斷特征參數(shù)兩方面研究。河海大學(xué)馬宏忠分析了三相分體式和共體式GIS的振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理,利用模態(tài)分析手段對(duì)GIS母線氣室進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究[11-12]。河海大學(xué)徐天樂基于希爾伯特-黃變換(hilbert-huang transform,HHT)的時(shí)頻譜和邊際譜檢測(cè)對(duì)GIS設(shè)備機(jī)械故障進(jìn)行診斷[13]。江蘇電力公司黃清提出了通過高頻振動(dòng)諧波與100 Hz振動(dòng)幅值的比值檢測(cè)母線觸頭松動(dòng)缺陷的方法[14]。……