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气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)在电网中的应用越来越广泛,为了保证GIS设备安全运行,尽可能延长检修周期,研究预测内部潜伏性故障的检测方法,具有重要意义。GIS在运行过程中,由于制造和安装的问题,会出现诸如金属尖刺、微粒等缺陷,这些缺陷会产生放电性故障。此外,由于触头接触不良等异常状况,会产生异常的机械振动,引起机械故障等。这里研究了外壳振动信号在GIS故障诊断中的应用。通过分析放电性和机械性故障的特点,针对放电性缺陷,采用超声波检测,研究了金属尖端、悬浮电位、绝缘件内部气隙、沿面放电及金属微粒缺陷的特征:针对机械性故障,分析了GIS设备受力情况,计算了GIS的共振频率,研究了采用加速度传感器进行振动信号检测的方法,并在实验室和现场进行了大量试验研究。研究结果表明,对于单相GIS,当触头接触良好时,不存在振动信号,一旦存在触头接触故障,由于电流线的收缩,会产生电动力,进而产生振动信号,特别是当流过触头的电流较大时,会导致振动信号迅速增加。触头接触不良时,振动信号存在以100Hz为基频的信号,且触头接触不良故障更严重时,会产生3倍频分量,即会产生300Hz,600Hz分量。通过对GIS外壳振动信号进行测量和分析,可以灵敏的检测到设备的振动情况、实时分析出信号的频谱分布,判断GIS的机械故障情况,可以应用于GIS故障诊断,保证设备的安全运行。