高壓組合電器水平母線振動特性研究

白濤,牛勃,韓旭濤,吳旭濤,劉威峰,查輝

(1.國網寧夏電力有限公司電力科學研究院,寧夏 銀川 750011;2.國網寧夏電力有限公司石嘴山供電公司,寧夏 石嘴山 753000;3.西安交通大學電氣工程學院,陜西 西安 710049)

0 引 言

高壓組合電器設備(gas insulated switchgear,GIS)自20世紀60年代以來在世界各地推廣,并逐漸成為變電站用戶首選。其結構緊湊、占地面積小、配置靈活、安裝方便,在日常維護方面具有很大的優勢[1-3]。但GIS在運行過程中可能產生異常機械振動缺陷,這些源于操作機構卡澀、彈簧斷裂、接觸異常、局部放電等的機械振動會導致結構件松動[4],誘發局部過熱、氣體泄漏、絕緣件損壞甚至擊穿等,對設備危害極大,因此可以通過檢測振動信號對GIS進行故障診斷,而且機械振動檢測直接使用傳感器在殼體上測取信號,與脈沖電流法[5]、特高頻法[5]、超聲波法[6]、化學分析法[6]、光測法[7]等針對局部放電的檢測手段相比,更適合電力設備機械性振動故障的診斷。

基于振動信號特征量的可靠選取,國內外學者針對GIS機械缺陷的診斷開展了一系列研究。重慶大學丁屹林等在550 kV氣體絕緣輸電管道大電流激勵振動模擬平臺開展了正常情況和母線底座松動缺陷時的振動特性對比分析,得到了該類設備的固有振動模態及異響振動特性[8]。馮俊宗等搭建了1臺110 kV單相分箱GIS試驗平臺,對在多種實際GIS運行狀態下的GIS振動信號進行研究,為基于振動信號的GIS隔離開關狀態診斷提供理論依據[9]。北京航空航天大學馮英等提出了一種多層融合振動數據分析的GIS設備機械缺陷診斷方法,實現了辨識準確率為98.66%的缺陷有效識別[10]。……