GIS隔离开关接触状态振动–温度联合检测方法

气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关接触状态对于设备的安全运行具有极大的影响,因此围绕GIS隔离开关接触状态与振动信号、温度变化的对应关系展开研究,搭建了252 kV三相分体式GIS试验平台。通过控制动静触头接触距离模拟了3种机械状态,测量了隔离开关在不同接触状态下的振动信号和温度信号,获得了振动和温度信号的关联关系,基于振动和温度信号的特征量联合分析,提出了隔离开关接触状态的综合检测方法。试验结果表明：正常运行时,GIS外壳振动幅值较小,频率主要分布在100 Hz,温升在1℃左右;随着接触状态劣化,振动幅值明显增加,频谱中出现200 Hz、300 Hz等异常振动信号,外壳温度持续升高。研究结果表明：以振动信号的振幅、频率幅值占比和温度变化为特征量,综合分析不同接触状态下振动信号的相似度和相对温差,得到特征量间的相对系数,能够在不同电流下较好地识别GIS隔离开关接触状态,对现场检测具有实际意义。     

GIS隔离开关不同接触状态下的温升特性研究

GIS因具有通流能力强、输送容量大、结构紧凑和使用寿命长等优点被广泛地应用于高压输电领域,而GIS隔离开关由于其封闭性和结构的紧凑性导致内部热故障不易被发现。因此,文中利用有限元多物理场分析方法建立仿真模型,分析了GIS隔离开关导体和外壳在同一负荷电流、不同接触状态下以及同一接触状态、不同负荷电流下的温升,得到GIS内部的温度场及流场分布情况,并搭建了GIS隔离开关温升实验平台进行实验验证。结果表明:通过对比多物理场耦合计算结果与实验结果证明了该模型的正确性以及有效性;触指是温升最高的地方,触头上方的位置为外壳上的最佳温度监测点;触头接触不良时的温升值和温升速率明显增大。文中的研究可以为GIS隔离开关的状态监测提供参考。     

基于多特征融合的GIS隔离开关接触状态评估方法

现有气体绝缘开关（GIS）的隔离开关接触状态评估方法依据状态特征量单一,评估结果可靠性低,易出现误判漏判等情况。基于此,提出一种基于多特征融合的GIS隔离开关接触状态评估方法。搭建220 kV GIS隔离开关多状态量综合检测实验平台,实验研究了GIS隔离开关外壳温度信号、外壳振动信号及局部放电信号与隔离开关接触状态之间的关系。在此基础上,将GIS隔离开关外壳温升、外壳振动信号振幅及局部放电特高频信号放电幅值作为隔离开关状态特征量,建立基于支持向量机的隔离开关接触状态评估模型。对该状态评估模型进行测试,结果表明基于多特征融合的GIS隔离开关接触状态评估方法准确率最高,可达到92.92%。     

不同运行状态下GIS隔离开关的振动特性

振动信号是反应隔离开关运行状态的有效信息,为研究不同运行状态下气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)隔离开关的振动特性,搭建了以一台110 kV单相分箱GIS为主体的试验平台.试验中模拟多种实际GIS运行状态,对在不同电流、不同填充气体、不同气压和隔离开关触头不同接触状态下...     

高压隔离开关接触电阻带电测量装置

正目前,常规变电站多设计为敞开式,高压隔离开关长期在自然环境下运行,其触头部分易受空气中有害物质、雨水等侵蚀,造成接触不良,导致触头发热、设备损坏等情况,给电力系统的安全可靠运行造成很大影响。因此,需要定期测量隔离开关接触电阻,及时发现问题并处理,避免造成设备损失。隔离开关直流接触电阻的测量一般需要停电后方可进行,从而对连续供电造成影响,且费时、费力。为此,设计了一种隔离开关接触电阻带电测量     

基于振动信号的GIS触头接触异常研究分析

为研究GIS在开关接触不良状况时振动机械特性,笔者在实验室搭建GIS振动信号测试模型,利用自主开发的诊断测试系统对振动机械特性进行了研究,检测结果发现,当GIS设备振动频率基频为100 Hz,接触不良故障严重时,会出现明显的300 Hz和600 Hz信号。通过现场测试,验证了该方法的有效性。     

基于中线模型的隔离开关状态检测方法研究

由于敞开式隔离开关恶劣的运行环境,在长期运行后往往出现分合不到位等问题,为解决隔离开关开合状态识别问题,本文提出了一种基于中线模型的对开式隔离开关开合状态自动检测的方法.通过建立对开式隔离开关的中线模型,识别并绘制刀闸臂边缘线,根据边缘线角度计算分析刀闸状态,通过分析结果及时进行预警.根据该方法进行隔离开关实验验证,结...     

基于ILPSO-LSSVM的GIS设备隔离开关机械异响振动识别方法研究

隔离开关正常运行对保证气体绝缘开关GIS(gas insulated equipment)设备安全极为重要。文中针对GIS设备隔离开关机械异响振动识别方法开展研究,采用真型GIS设备平台模拟了隔离开关触头接触不良的5个典型状态：正常接触（148μΩ）、轻微接触不良（221、298μΩ）、严重接触不良（433、550μΩ）,检测并分析了GIS设备隔离开关机械振动特性,发现GIS设备正常振动的主频率为100 Hz,振动幅值随电流增大而增大;当隔离开关存在接触不良缺陷时,振动频谱100 Hz振动分量幅值增加,同时出现100 Hz的倍频以及更高的频率成分;为实现隔离开关接触不良状态准确识别,文中采用变分模态分解、信号模态间能量分布差异分析和奇异值分解提取了表征隔离开关接触状态的缺陷特征参量,通过将改善线性约束问题的粒子群算法和最小二乘支持向量机算法（ILPSO-LSSVM）融合构建了隔离开关触头接触不良缺陷辨识模型,检验结果表明该模型辨识效果优。     

GIS内隔离开关机械故障检测方法研究

针对252 kV GIS内隔离开关在实际运行中出现的销钉脱落、机械卡涩和分合闸不到位等问题,文中提出基于外拐臂旋转角位移与驱动电机绕组电流的机械故障检测方法.通过对变电站实测GIS内隔离开关外拐臂角位移曲线采用DTW(动态时间规整)算法进行可视化处理,使用3次样条插值对GIS内隔离开关驱动电机标准出厂电流进行拟合形成上...     

基于高压隔离开关振动信号的故障诊断方法分析

介绍了一种高压隔离开关振动信号监测分析方法:首先检测高压隔离开关正常动作时的振动信号曲线,提取其中的特征信息,对各特征信息进行聚类分析,得到对应的聚类中心,建立高压隔离开关的标准振动信号数据模型;然后检测高压隔离开关实际运行动作时的振动信号曲线特征值,与标准振动信号数据模型中的特征值进行比对,计算高压隔离开关实际运行动作时的振动信号曲线与标准振动信号数据模型的相似程度,如果相似程度低于阈值,则判断高压隔离开关故障。经故障模拟及试验验证,该方法操作简单,使用方便,能够准确检测出高压隔离开关是否存在故障。     

隔离开关接触电阻带电测量装置的研制与应用

由于运行环境恶劣,变电站隔离开关的故障率较高,导电回路过热是引起隔离开关故障的主要原因之一,因受接线方式所限无法及时发现户外母联隔离开关和线路侧隔离开关的导电回路缺陷。为此,研制一种带电测量接触电阻的装置,通过试验验证了测量方法的安全性及测量装置的有效性,并成功诊断一起220 kV母联隔离开关导电回路缺陷。实践证明,带电测量隔离开关接触电阻并结合带电清洗技术,可以避免设备投运后由于隔离开关过热引起的重复停电和由此增加倒闸操作带来的安全风险。     

高压隔离开关在线监测振动信号特征提取研究

对GW4-126型户外高压隔离开关动作过程中的振动信号进行研究。采用短时傅里叶变换进行时频特性分析,结合振动信号的统计分析,提取出了隔离开关的动作特征参数。通过模拟故障试验对振动信号仿真分析,有效的提取了频率、时间和峭度等特征参数,能够识别隔离开关的动作过程的状态,为隔离开关的故障识别提供了参数依据,同时为实现隔离开关的健康状态在线监测奠定了基础,具有深远的实用意义和社会价值。     

特高压交流试验示范工程GIS隔离开关带电操作试验

为验证我国特高压交流试验示范工程金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关带电操作的安全性,在长治、南阳和荆门变电站对所有特高压GIS隔离开关进行了带电操作试验。在前期特高压GIS和复合型气体绝缘金属封闭开关设备(hypid gas insulated switchgear,HGIS)中特快速瞬态过电压(very fast transi-ent overvoltage,VFTO)实测研究基础上,开展现场典型运行方式下隔离开关带电操作,监测产生的VFTO和暂态壳体电位(transient enclosure voltage,TEV)。试验初步得出了特高压变电站实际VFTO和TEV水平及分布,结果表明:特高压GIS隔离开关的带电操作是安全的,但应注意产生的TEV对二次设备的影响,阻尼电阻能够有效抑制VFTO和TEV。带电操作试验的开展为今后特高压GIS隔离开关的带电操作提供了依据。     

基于振动信号分析的配电开关机械状态诊断系统

配电开关的振动信号包含有丰富的开关机械状态信息,可以通过合理有效的方法提取振动信号特征量,作为配电开关机械状态诊断的依据。根据数据采集的功能需求,设计了基于Lab VIEW的振动信号采集装置软硬件。利用经验模态分解(empirical mide decomposition,EMD)对振动信号进行时频分解,提取分解所得固有模态分量(intrinsic mode function,IMF)的样本熵作为特征量,最后通过模糊C-均值聚类(fuzzy C-means,FCM)进行机械状态诊断。通过实验,采集并分析了正常状态和典型故障状态下的配电开关振动信号,验证了基于振动信号分析的配电开关机械状态诊断系统的准确性和有效性。     

基于深度学习的高压隔离开关分合状态检测算法研究

高压隔离开关的正常工作是电力系统稳定运行的前提。为正确识别隔离开关的分合状态,提出一种轻量化改进型YOLOv5s目标检测算法。首先,针对隔离开关数据集,采用二次优化K-means++聚类算法重新获取锚框参数。然后,将模型中的损失函数由CIOU替换为具有更强收敛性能的EIOU,加快模型训练的收敛速度。最后,在模型主干特征提取网络的最后一层添加CBAM注意力模块,加强模型特征提取能力。在此基础上,采用通道稀疏化剪枝的方法对改进后的模型进行轻量化处理,减小模型体积和算力消耗。实验结果表明,改进后的模型识别平均精度均值到达97.4%,轻量化处理后的模型大小为3.92 MB,使得模型更加容易部署到移动端设备完成实时检测。     

基于机-热-电多参量信号特征的GIS隔离开关状态评估方法

气体绝缘开关(gas insulated switchgear, GIS)设备中的隔离开关故障往往是机械、热、电气多物理量综合作用的结果,从微小缺陷发展至严重故障的过程中,会产生异常振动、温度、局部放电多种参量信号,同时测量并分析GIS隔离开关的多参量信息对于准确获取其运行状态具有重要意义。文中通过在实体220 kV GIS实验平台上模拟隔离开关最为常见的接触不良缺陷,研究不同接触状态时振动信号、温度变化和局部放电信号的演化规律,获得其与设备状态之间的对应关系,结合健康指数理论和改进层次分析法,提出基于多参量特征的GIS隔离开关综合评估方法。使用该方法开展现场测试,其检查结果与多参量综合评估方法的的分析结果相吻合。文中的研究为GIS隔离开关状态的带电检测提供了一种可行性较高的多参量融合分析新方法。     

高压隔离开关带电注油装置

针对高压隔离开关分合卡涩、分合不到位缺陷对电力系统安全可靠供电的影响,设计一种隔离开关带电注油装置,实现了隔离开关带电状态下对其转动部分进行注油润滑的功能,确保了电力系统的安全可靠运行.     

高压隔离开关带电检修分析

针对户外高压隔离开关在检修中存在的故障多发、停电检修困难等问题,分析了高压隔离开关的检修现状及故障多发原因。结合高压隔离开关带电检修的实际应用事例,指出带电检修的几个关键问题,并提出了相应对策,提高了设备运行和电网供电的可靠性。