0 引 言

高压输变电设备的安全运行,一直是影响电力系统安全、稳定、经济运行的重要因素。高压隔离开关作为电力系统中应用最为广泛、最为重要的一类高压设备,对其故障进行监测、分析、预防、排除,以保证其安全、可靠、稳定运行,近年来受到了国内外电力科研工作者的广泛关注[1]。

对隔离开关分/合状态的传统判断方法是借助望远镜,由工作人员进行判断。这种方法带有一定的主观性,较难统一判断标准,因此准确性较低。为了克服传统判断方法的缺陷,国内外研究院所及科研人员提出了较多的隔离开关分/合状态判断方法,比如测温法[2-3]、测力法、测距法、光学法[4-5]、图像法[6]、振动法。

不难发现,在隔离开关分/合状态监测方法中,振动法相对安全可靠、工作稳定,且不影响开关的电气性能,具有良好的应用前景[7]。

信息网络技术在财务工作及管理中的应用，一方面提高了财务工作效率、改进了财务服务效能，但另一方面也带来了财务信息安全风险和挑战。尤其是在当前“大数据”背景下，高校财务信息系统将不可避免地与外部网络和系统产生更多互动与更深交融，系统开放程度也逐渐提高，信息安全风险也不断提高。通过制定财务信息内部控制制度，加强网络安全管理，同时加强对财务数据的系统追踪和稽核工作，对财务软件的运行情况进行全面监控，保证财务信息化系统始终按内控制度要求运行。

另外,因为隔离开关长期处于闭合状态,开合次数极少,因此在隔离开关开合过程振动信号分析的基础上,提出了对于隔离开关的振动模态分析,提取正常运行过程中隔离开关振动信号的特征信息,从而有助于实现对隔离开关有效地实时监控。同时,隔离开关的振动模态分析[8]对于优化隔离开关结构,防止台风等自然灾害引起设备共振不正常运行造成大面积停电事故,具有理论研究价值和实际的工程指导意义。

计算各节假日网络关注度，并将其绘制成图2。从图2中可以看到，各节假日期间张家界客源市场结构存在一定差异，而且与非节假日期间的客源市场结构也存在明显的差异。在假期，尤其是长假的影响下，部分省区的游客需求有突破式的增长，使张家界客源市场结构出现了明显的变化。

1 基于模态分析的分/合状态判别方法

建立的可靠闭合时的隔离开关模型如图3所示。将模型导入Ansys Workbench软件中,进行有限元分析。可靠闭合时的隔离开关,除了受到整体的-Y方向的重力加速度和导电臂末端的固定支撑外,触指和动触头之间还有120 N的夹持力。

图1 基于模态分析的分/合状态判别方法示意图

由于试验条件有限,本文选用便携的力锤来产生激励信号,用激光测振仪来获得响应信号,从而验证此判别方法的可行性。由于力锤是单点激励,所以激光测振仪无法同时获得同一时刻的多点加速度信号。只能由单点输入信号单点输出信号(SISO)获得固有频率这一模态参数。

2 有限元仿真分析

表2中选取的模态振型的整体变形方向都为水平方向,并且每阶振型变形最大的位置都在导电臂靠近触头触指的部分,因此激光测振仪的测量点选在导电臂侧面的前端。

2.1 打开时的隔离开关模型

由表3可得,打开状态下的试验计算所得的隔离开关的固有频率,明显要大于可靠闭合时的隔离开关的固有频率。其中,1阶能较好地体现此现象,闭合时的隔离开关的动触头受到两侧触指所带来的120 N弹簧夹持力,所受到的约束变大,导致固有频率要明显地小于打开时的隔离开关固有频率。在第3阶和第5阶试验计算获得的固有频率中,虽然闭合时的固有频率与打开时的固有频率的相差不大,但是仍能够看出固有频率减少的趋势。

图2 打开的隔离开关模型

2.2 可靠闭合时的隔离开关模型

基于模态分析的分/合状态判别方法示意图如图1所示。在隔离开关的同一侧导电臂安装激振器(不用人工激励)、压电式加速度传感器。

图3 可靠闭合时的隔离开关模型

2.3 有限元分析结果

将不同分合状态下的隔离开关进行有限元分析。前5阶的不同分/合状态下模拟计算固有频率,如表1所示;前5阶的不同分/合状态下模拟计算整体变形如表2所示。

大勇，你快带人走，这里由我们几个兄弟断后，快走，不然一个也跑不掉。老机八指挥着他的几个兄弟们四散开去，一边推着陈大勇。

表1 不同分/合状态下模拟计算固有频率

阶数固有频率/Hz打开闭合1158.48115.432230.42222.723409.30348.514476.49379.035687.44631.78

表2 不同分/合状态下模拟计算整体变形

阶数打开闭合12345

试验中以GW4A-126D(W)型隔离开关的触指侧导电臂为研究对象,用CT1005LC型力锤单点锤击给隔离开关施加一个初始干扰,系统则以固有频率自由振动,此时测出的振动频率即为系统的固有频率[10]。

高压隔离开关由于整体模型(包含瓷柱)的前6阶固有频率都在10 Hz以下[9],若建立隔离开关的整体模型,则得到的固有频率和振型主要是瓷柱的振型。由于现场环境噪声(风、车辆等)的频率也在10 Hz以下,所以无法从中分辨出隔离开关固有频率。采用模型为GW4A-126D(W)型隔离开关的导电臂部分,使用SolidWorks软件,建立导电臂的三维模型。并将不同分合条件下的隔离开关模型导入有限元分析软件Ansys Workbench中进行动力学仿真,获得特征频率及振型。由于在试验模态分析中,所选择的测量位置为动触头侧导电臂的侧面,因此在仿真获得的振型中,应选取动触头侧导电臂在水平方向上有明显变形的模态。

皖河流域上游山区河床比降大，长河上游河床比降约1/2000，山坡坡度一般为30°～40°，最陡达70°，汇流快，洪水传播速度很快。各支流出山口以上河道洪水过程一般以单峰为主，洪水历时一般1～3天。

3 试验模态分析

为验证基于模态分析的分/合状态判别法的可行性,进行模态试验。模态试验流程图如图4所示;试验现场如图5所示。

图4 模态试验流程图

图5 试验现场

使用激振器对不同分/合状态的静止隔离开关导电臂进行单点激振,通过压电式加速度传感器获得响应振动信号。数据采集卡采集激励信号与响应信号,传输至处理器进行数字信号处理,再进行双通道的快速傅里叶变换分析,得到在一个系统内输入点和输出点之间的频率响应函数。取频率响应函数的平均值,从而根据拟合的频率响应函数,识别出隔离开关的模态参数(固有频率、阻尼比、模态振型)。若试验条件允许,可在导电臂上等距离放置多个加速度传感器,从而获得同一时刻的加速度信号,积分获得速度信号和位移信号,进而拟合出同一时刻的振型,根据振型能够更准确地判断出分/合状态。

在隔离开关的实际运行中,可以利用自然环境振动(如风、车辆、行人等),实现系统的参数识别。

生鲜农产品具有时效短和鲜活易腐等特点，新鲜度和安全性成为消费者选择的首要依据，因此生鲜农产品的库存成本除前三者外还有价格折扣成本和废弃成本。即生鲜农产品库存成本=订货成本+存储成本+缺货成本+价格折扣成本+废弃成本。

由表1可得,闭合时隔离开关的每一阶的固有频率与打开时的固有频率相比,要明显小于打开状态下每一阶的固有频率。

使用力锤单点多次锤击,并将激励信号传输给激光测振仪的连接箱作为参考信号。通过PSV-400型扫描式激光测振仪的扫描头,在同侧导电臂的固定响应点(避开模态振型的节点)进行扫描,获得与目标(即隔离开关导电臂)的速度成正比的模拟电压信号,作为响应,进而得出频率响应函数。

将频率响应函数取平均值并导出,基于有理多项式识别法[11-12],进行频域的参数识别,得到高压隔离开关特征参数固有频率,如表3所示。通过与有限元仿真分析的计算结果进行对比分析,获得固有频率相对误差,可验证识别结果的可靠性。有限元分析与模态试验的固有频率相对误差如表4所示。

表3 模态试验获得的固有频率

固有频率阶数12345打开/Hz146.729250.169392.286533.247649.681闭合/Hz114.331240.061389.910514.370644.922

表4 有限元分析与模态试验的固有频率相对误差

相对误差阶数12345打开/%7.428.574.1611.915.49闭合/%0.957.7911.8826.312.08

使用SolidWorks 软件建立GW4A-126D(W)型隔离开关的模型,打开的隔离开关模型如图2所示。将建立的3D模型导入Ansys Workbench软件中,进行有限元分析。此时的隔离开关处在打开状态,动触头和触指都处于无约束状态,只有整体模型受到-Y方向的重力加速度,以及导电臂末端受到固定约束。

由表4可得,绝大多数相对误差都在10%以内,具有较高可靠性。第1阶、第2阶和第5阶的相对误差都在10%以内。第3阶中闭合时的相对误差11.88%,大于10%,但仍在20%以下。第4阶闭合时的相对误差超过20%,试验误差较大,可信度较低。

由表3可知,1阶闭合时的频率明显小于打开时的频率,可设定判别的1阶固有频率为130 Hz。当小于130 Hz为闭合状态,大于130 Hz为打开状态。该特征频率是否对所有隔离开关皆具有普适性,尚待今后进一步的研究和大量的验证试验。

4 结 语

本文针对打开和闭合两种分/合状态下的GW4A-126D(W)型隔离开关的固有频率进行研究。通过Ansys Workbench的有限元分析和基于激光测振仪的试验模态分析,分别获得了固有频率。分析仿真和试验结果,可得闭合的隔离开关的特征频率小于打开时的隔离开关的特征频率。这种基于模态分析的提取特征参数的方法,可以根据固有频率有效地判断出隔离开关的分/合状态。

在公路工程管理工作中进行目标层次的划分十分关键，唯有明晰不同的目标层次才能布置好应对方案，让整个工程目标管理工作得以高质量完成。因此，要做到以下几方面工作：第一，制定出合理的总目标，引导所有部门朝正确的方向努力，共同面对施工管理中的问题，同时密切各个部门之间的联系，从而更好地进行部门分工。第二，依据总目标制定合理的分目标，促使各部门各专业充分发挥专业优势，高效率完成各项事务。第三，考虑市场变化。公路工程企业必须实时关注市场变化的动向，积极做出发展应对方案，唯有如此，才能保证企业的可持续发展。

【参 考 文 献】

[1] 徐国胜,朱宾勤,朱全军,等.地震波作用下高压隔离开关的动力响应分析[J].地震研究,2014,37(3):467-475.

[2] 张艳,田竞,叶逢春,等.基于红外传感器的高压开关柜温度实时监测网络的研制[J].高压电器,2005,41(2):91-94.

[3] 杨超,李刚,安永帅,等.一种基于VLD开发的智能高压隔离开关到位监测方法[J].高压电器,2014,50(7):76-82.

[4] 钱金辉,常大泳,王修庞.一种刀闸分合到位监测装置[P].中国,009100665685.7,2009-08-07.

[5] 刘斌,孙承超,肖驰,等.基于激光感应技术的高压隔离开关状态监测装置[J].智能电网,2014(11):48-51.

[6] 黄忠群.浅谈SF6断路器的状态监测[J].电力与电工,2002,22(1):59-60.

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[8] 朱岩.基于LabVIEW的振动测试系统设计[D].成都:西华大学,2009.

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