一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统的制作方法

本实用新型涉及特高压设备技术领域，更具体地，涉及一种用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统。

背景技术：

随着我国电网建设，气体绝缘金属封闭开关设备的应用量越来越大，设备运行报告统计，机械类故障占比最高。现有技术对GIS进行了机械振动信号的检测，得到了气体绝缘金属封闭开关设备GIS异常振动信号和正常振动信号的时域波形，并通过振动波形特征信号提取及分析，及时诊断了气体绝缘金属封闭开关设备可能存在的故障隐患，并加以排除，现场检测振动信号，对气体绝缘金属封闭开关设备GIS进行机械故障诊断具有及时、灵敏等特点。

然而现有技术对气体绝缘金属封闭开关设备GIS机械振动信号的研究都是基于气体绝缘金属封闭开关设备GIS实体，实验平台占地面积较大，实验的电压电流等级也较高，单次实验消耗能量大、成本高，且故障工况模拟不便。研究气体绝缘金属封闭开关设备GIS机械故障诊断时需频繁的模拟故障工况，通电实验采集振动信号。现有技术对气体绝缘金属封闭开关设备GIS实体故障的判断，成本高，且操作复杂。

因此，需要一种技术，以实现用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的技术。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，以解决如何用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，所述系统包括：

变压器，所述变压器为所述系统提供电源；

负载，所述负载与所述变压器的输出侧串联，用于控制所述变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘封闭设备GIS缩放模型；

气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致；

振动测量单元，用于对运行中的所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型产生的振动进行测量。

优选地，所述气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型包括三相不共箱的母线单元。

优选地，所述变压器为三相变压器，所述三相变压器采用y/y型连接方式，所述三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。

优选地，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体的固有频率为外壳的固有频率为

优选地，所述变压器为降压变压器。

本实用新型技术方案提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，其中系统包括：变压器，利用变压器为系统提供电源。连接负载，负载与变压器的输出侧串联，用于控制变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型。气体绝缘封闭开关设备GIS缩放模型，并且保证气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。本实用新型的技术方案提供的用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统降低了实验成本和实验的复杂度，以便于对气体绝缘金属封闭开关设备GIS进行机械故障研究，本实用新型技术方案，根据真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的固有频率和受力情况，制造尺寸比例缩小的气体绝缘金属封闭开关设备GIS模型，和变压器、负载一起搭建能够在实验室环境下运行的实验平台，有效的提高了振动实验的效率，降低了实验成本。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统结构图；

图2为根据本发明实施方式的气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型结构图；以及

图3为根据本发明实施方式的气体绝缘金属封闭开关设备缩放模型图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的用于气体绝缘金属封闭开关设备振动模拟实验的系统结构图。通过检测运行中气体绝缘金属封闭开关设备GIS壳体的振动信号可进行气体绝缘金属封闭开关设备GIS的机械故障诊断，本申请根据气体绝缘金属封闭开关设备GIS实体的固有频率和受力情况，研制尺寸比例缩小的气体绝缘金属封闭开关设备GIS模型，并与变压器、负载连接构成气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动实验平台，用于研究气体绝缘金属封闭开关设备GIS在不同工况下的振动信号。本发明实施方式提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，其中系统包括：变压器，利用变压器为系统提供电源。连接负载，负载与变压器的输出侧串联，用于控制变压器的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型。气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型，并且保证气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的导体和外壳的固有频率与气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。如图1所示，一种用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统，系统包括：

变压器101，变压器101为系统提供电源。优选地，变压器101为降压变压器。优选地，变压器101为三相变压器，三相变压器采用y/y型连接方式，三相变压器的输出侧线电压和线电流都为正弦波。本申请采用三相变压器作为系统平台提供电源。为保证电源功率一定的情况下输出较大电流，本申请选择降压变压器作为电源。为了抵消输出侧电流的三次谐波，变压器采用y/y型连接方式，该连接方式下功率存在一定损失，但输出侧线电压和线电流都为正弦波，可避免三次谐波干扰。

负载102，负载102与变压器101的输出侧串联，用于控制变压器101的输出侧的电流，并将控制输出的电流输入至气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103。本申请为了控制输出电流，在每相气体绝缘金属封闭开关设备GIS和变压器输出侧之间串联负载，负载选择小阻值的功率电阻，以实现对变压器输出电流的控制。

气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103的导体和外壳的固有频率与真实的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的导体和外壳的固有频率一致。优选地，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103包括三相不共箱的母线单元。本申请针对三相不共箱GIS的母线单元单元，制作模型时对气体绝缘金属封闭开关设备GIS的结构进行简化，忽略部分对气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动影响不大的结构。气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型由外壳201、导体202、静触头203、触头弹簧204、屏蔽罩205、法兰盘206、支架207、紧固螺栓208构成，示意图如图2所示。

优选地，气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型103的导体的固有频率为外壳的固有频率为

由于影响气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动信号的部件主要为外壳和导体，外壳的固有频率为导体的固有频率为设计模型尺寸时应对与频率相关的尺寸进行缩放，并保持固有频率不变，制作成的气体绝缘金属封闭开关设备GI S模型如图3所示。

振动测量单元104，用于对运行中的气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型产生的振动进行测量。本申请通过对运行中的气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型产生的振动进行测量，通过采集到的缩放模型的振动信号，对气体绝缘金属封闭开关设备GIS缩放模型的故障进行分析诊断。

本申请提供的用于气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动模拟实验的系统该实验平台占地面积小，制作简单，安装方便，便于开展运行中气体绝缘金属封闭开关设备GIS振动实验。本申请实施方式相比真实情况下的气体绝缘金属封闭开关设备GIS，该实验平台故障设置较为方便，减小了实验操作的难度和人员需求。本申请实验平台需要的功率小，可在实验室环境下进行，降低了实验成本。本申请实验平台可真实再现运行中气体绝缘金属封闭开关设备GIS的正常振动及异常振动信号，可便于振动信号特征及故障诊断分析。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。