【精彩论文】GIS壳体振动机理和局部放电优化诊断与应用

观点凝练

摘要：为探究气体绝缘组合电器(GIS)电磁感应振动和局部放电(partial discharge, PD)引发电力设备异常振动的机理，建立计及集肤效应的GIS感应涡流及其电磁力的分布模型，设置GIS金属尖端PD发展实验。同步测取GIS局部放电发生时的脉冲电流和GIS壳体振动信号，融合机电信号发掘GIS局部放电的振动特征和机理。研究发现，电磁感应振动与局部放电引发GIS壳体振动存在明显差异，其中局部放电引发GIS壳体振动频率与脉冲间隔频率分布一致且能量集中分布在该频段的50Hz倍频处。最后，构建粒子群算法(PSO)优化的支持向量机(SVM)模型实现不同放电程度的模式识别，并进行实际应用。
结论：本文开展GIS尖刺局部放电试验研究，建立GIS感应电流和电磁振动分布特征，研究GIS尖刺局部放电引发壳体振动的频谱特征、振动机理和放电程度识别方法。

（1）GIS感应涡流受集肤效应分布在壳体表面，导电杆在外壳激发的涡流在漏磁场中的电磁力垂直于外壳内外表面且方向相反。

（2）GIS尖刺放电会引发壳体振动，能量主要集中于1.2 kHz~4.5 kHz频段，且集中分布于50 Hz倍频处。GIS尖刺PD引发的振动频率与脉冲间隔频率的分布一致，放电脉冲形成的振源引发壳体振动。

（3）不同放电程度下振动频谱特征为数据集，采用PSO优化的SVM识别放电程度精度较高。

引文信息

张利, 屈斌, 王永宁, 等. GIS壳体振动机理和局部放电优化诊断与应用[J]. 中国电力, 2022, 55(3): 80-86.ZHANG Li, QU Bin, WANG Yongning, et al. GIS shell vibration mechanism and partial discharge optimization diagnosis[J]. Electric Power, 2022, 55(3): 80-86.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

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