[发明专利]一种GIL内部机械缺陷的定位与诊断方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种GIL内部机械缺陷的定位与诊断方法、装置及系统，所述方法包括以下步骤：通过数值建模和物理试验，构建不同机械缺陷类型下，GIL外壳声学成像与机械振动的时空特征关联；获取GIL外壳的声学图谱；对图谱的敏感区进行分割提取；对声学振动图谱敏感区内的机械振动信号进行精细测量；通过声学成像与机械振动的特征关联分析，对GIL内部的机械缺陷类型进行分类识别和诊断。本发明能够实现多尺度对GIL机械缺陷的定位与诊断，能够在设备运行中，对机械缺陷进行更为精准的定位，还可以对缺陷类型进行诊断。本发明还有测量灵活，便于移动的优点，能够有效保证相关电气设备的安全运行。

技术领域

本发明属于本发明涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种GIL内部机械缺陷的定位与诊断方法、装置及系统。

背景技术

气体绝缘金属封闭输电线路（Gas-insulatedtransmissionlines，简称GIL）是实现特高电压、大电流、长距离输电的一种重要的电能输送设备，具有可靠性高，环境利用率高，容量大且不存在电磁干扰等优点。GIL机械缺陷指的是GIL内部由于机械连接状态发生退化而产生的结构性损伤，这些缺陷包括GIL内部电连接处、内部螺栓连接处、内部滑移处、外部螺栓连接处松动和异常振动等。GIL机械缺陷会导致设备在正常振动之外产生异常振动，从而对设备本身造成危害，引起GIL内部连接件脱落、气体泄露、接触过热等，严重时会引发绝缘事故，危及设备和电力系统安全运行。

目前，针对GIL内部机械缺陷的定位和诊断方法有振动测试、声学测试和局部放电测试等。由于GIL内部机械缺陷类型复杂，振动和声学传播规律不清，接触式振动传感器自身易对测量结果产生干扰，点测量的振动和声学检测方法无法获取GIL整体的声学和振动特性，导致上述方法的现场应用效果受限，此外局部放电信号产生时GIL内部已经出现了严重的机械缺陷，导致没有足够的预警时间。因此现有的方法无法满足对GIL内部缺陷的精准定位以及缺陷类型的诊断。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种GIL内部机械缺陷的定位与诊断方法、装置及系统。

第一方面，本发明提供一种GIL内部机械缺陷的定位与诊断方法，包括以下步骤：

S01：通过数值建模和物理试验，构建不同机械缺陷类型下，GIL外壳声学成像与机械振动的时空特征关联；

S02：获取GIL间隔的声学成像图谱，并对声学成像图谱的敏感区进行分割提取；

S03：对声学成像图谱的敏感区机械振动信号进行精细测量；

S04：通过声学成像与机械振动的特征关联分析，对GIL内部的机械缺陷类型进行分类识别和诊断。

第二方面，本发明还提供一种实现上述方法的GIL内部机械缺陷的定位与诊断装置，所述装置包括：

特征关联单元，通过数值建模和物理试验，构建不同机械缺陷类型下，GIL外壳声学成像与机械振动的时空特征关联；

敏感区识别单元，用于对声学成像图谱的敏感区进行分割提取；

激光测振单元，用于对声学成像图谱敏感区的机械振动信号进行精细测量；

缺陷诊断单元，用于通过声学成像与机械振动的特征关联分析，对GIL内部的机械缺陷类型进行分类识别和诊断。

第三方面，本发明还提供一种实现上述方法的GIL内部机械缺陷的定位与诊断系统，所述系统包括：

待测GIL间隔，声学成像模块，敏感区识别模块，激光测振模块，信息融合与特征关联模块，缺陷定位与诊断模块，声学测量点；

其中待测GIL间隔包括法兰侧、波纹管侧和盆式绝缘子侧等典型GIL间隔；

声学成像模块在测量点7处对GIL外壳的声学分布特性进行测量；敏感区识别模块与声学成像模块相连接；激光测振模块与敏感区识别模块相连接；信息融合与特征关联模块与激光测振模块相连接；缺陷定位与诊断模块与信息融合与特征关联模块相连接。