gis振动机理及固有频率研究

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1、第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042015年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.2015GIS振动机理及固有频率研究*李凯1，许洪华1，陈冰冰1，崔杨柳2，马宏忠2（1.江苏省电力公司南京供电公司，南京210019；2.河海大学能源与电气学院，南京211100）摘要：利用振动信号对气体绝缘开关设备（gasinsulatedswitchgear，简称GIS）进行状态监测与故障诊断具有独特优势。文章首先研究了GIS正常运行时的振动机理，从电磁力与磁致伸缩两个方面分析GIS正常运行时的振动特性。对GIS异常振动分类研究，分

2、析利用振动法对GIS进行状态监测及故障诊断的可行性及必要性。固有频率是影响设备振动的重要因素，文章研究了GIS模态分析方法，对GIS气室进行分类研究，从模型构建、边界约束条件等方面研究了GIS振动模态分析的方法，通过模态分析研究GIS气室的固有频率，并与模态试验结果相比较，结果表明通过对GIS的模态分析可以较为准确地获得GIS的固有频率。关键词：GIS；电磁力；磁致伸缩；异常振动；模态分析；边界条件中图分类号：TM835文献标识码：A文章编号：1001-1390（2016）00-0000-00Researchofvibrationmechanismandnaturalfrequencyi

3、nGISLiKai1,XuHonghua1,ChenBingbing1,CuiYangliu2,MaHongzhong2(1.NanjingPowerSupplyCompany,JiangsuElectricPowerCompany,Nanjing210008,China.2.CollegeofEnergyandElectricalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing211100,China)Abstract：ThereisgreatadvantagewhenthevibrationsignalisusedtoGIS(GIS:gasinsulatedsw

4、itchgear)forconditionmonitoringandfaultdiagnosis.TheThispaperresearchesthevibrationcharacteristicwhentheGISoperatesinisnormalconditionsfromthetwoaspectsofelectromagneticforceandmagnetostriction.ToexplainthefeasibilityandnecessityofconditionmonitoringandfaultdiagnosisofGISthroughofvibrationmethod,

5、thethispaperclassifiesandanalyzestheabnormalvibration.NaturalfrequencyisthemainfactorthataffectsthevibrationofGIS.ThemethodofGISmodalanalysisisresearchedinthepaper.DifferentGISaircell,modelestablishmentandboundaryconditionsareanalyzed.Naturalfrequencyiscalculatedthroughmodalanalysis.Theresultisco

6、nsistentwiththemodaltestwhichcertificatesthecorrectnessofmodalanalysis.Keywords：GIS,electromagneticforce,magnetostriction,abnormalvibration,modalanalysis,boundaryconditions-1-第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042015年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.20150　引言GIS具有结构紧凑、运行可靠、对环境影响小、维护工作量少等诸多优点，是电力设

7、备制造技术进步的重要体现。近些年来，随着高压输电的发展以及城市化建设的需要，GIS得到越来越广泛的应用。*基金项目：江苏省电力公司科技项目资助（J2015054）；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（KYLX15_0481）。尽管GIS拥有较高的可靠性，故障率较低，但随着GIS大量的应用，GIS故障也成为一个不可忽视的问题[1]。相比其他电力设备，GIS故障类型复杂，并且一旦GIS发生故障，其影响范围较大[2-3]。基于此，国内外