3.2系統(tǒng)結構GZAFV-06型便攜式聲紋振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)由IEPE式振動(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器、驅動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務器(采用B/S結構)、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構成,本系統(tǒng)的框架示意圖如下圖3所示。3.2.1傳感器GZAFV-06型便攜式聲紋振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)傳感層由IEPE式振動(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器及驅動電機電流傳感器,傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。振動傳感器集成電荷放大器,將聲紋振動信號轉換成與之成正比的電壓信號;自由場傳感器是一種利用電容量變化而引起聲電轉換作用的傳感器;電流傳感器采用微型卡扣結構,便于現(xiàn)場安裝,節(jié)省空間。傳感器安裝示意圖如下圖4所示,變壓器聲紋振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所有傳感器單元與變壓器本體無電氣連接,安裝簡單方便,適用于在線監(jiān)測與診斷或帶電監(jiān)測與診斷。GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng) 。電氣設備振動監(jiān)測試驗判斷
能量分布曲線
基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量,計算各層詳細分量信號能量,可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運行狀態(tài),并提取互相關系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。
時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)
獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間,計算各區(qū)間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 聲學指紋振動指紋監(jiān)測的原理杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的科研支持背景。
4.1.8信號閾值告警功能:軟件自動分析信號增長趨勢,實現(xiàn)自動告警,也可手動設置告警閾值,支持短信告警;4.1.9智能診斷分析功能:系統(tǒng)軟件內置海量故障特征的數(shù)據(jù)庫,可與測得的數(shù)據(jù)進行比對,通過信號波形、時間長度和幅值等特征值,能量的異常變化分析,并可進行振動源位置分析,以及變壓器內部繞組變形等故障類型的診斷分析;也可添加新測得的數(shù)據(jù),方便后期橫向、縱向比較;軟件可將同一廠家同一型號的正常監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)進行導入保存,便于對該廠家、型號的變壓器數(shù)據(jù)曲線進行比對分析;4.1.10具有報表分析功能:自動計算并保存重合度、動作時間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數(shù)等特征參量,并生成分析報表。
OLTC是在勵磁狀態(tài)下,通過改變繞組分接位置實現(xiàn)電網(wǎng)的有載調壓,起到穩(wěn)定負載電壓、調節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內外統(tǒng)計結果表明,OLTC故障占變壓器總體故障的30%以上,各類故障影響變壓器及整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。OLTC的故障模式有多種,具體包括傳動軸斷裂、選擇開關觸頭接觸不良、操作機構失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關失靈、切換開關拒切、中止或動作滯后、內部緊固件松動和脫落、以及內部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設備部發(fā)布的《設備管理重點工作任務》,2020年度需完成382臺換流變分接開關隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實施OLTC在線監(jiān)測與診斷與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義,也是今后的發(fā)展方向。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)基本功能。
(4)時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間,計算各區(qū)間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對比。下圖13為正常狀態(tài)下的聲紋振動信號的時頻能量矩陣。圖13聲紋振動信號的時頻能量矩陣3.3.2繞組及鐵芯運行狀態(tài)分析下圖14(a)為變壓器運行時的繞組及鐵芯聲紋振動的時域信號。為更直觀的分析繞組及鐵芯運行狀態(tài),采用頻域法分析聲紋振動信號,實現(xiàn)變壓器在線運行狀態(tài)下的監(jiān)測與診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的標準化實施路徑。振動監(jiān)測合同
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的未來發(fā)展趨勢。電氣設備振動監(jiān)測試驗判斷
3.3GIS中及敞開式隔離開關的監(jiān)測3.3.1技術背景隔離開關是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,主要用于隔離電源、承載和切斷電流電路,與接地開關共同實現(xiàn)對高壓輸電線路和電氣設備的控制、保護和檢修。在合閘位置時,隔離開關可承載線路額定電流及在規(guī)定時間內的異常電流;在分閘位置時,隔離開關的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標志,確保檢修時人員和設備的安全。然而,由于在材料、工藝、設計、安裝等方面存在的問題,以及頻繁動作時產(chǎn)生的電氣老化、機械磨損等缺陷,隔離開關故障率不斷升高,嚴重影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此,在線監(jiān)測隔離開關的各項參量經(jīng)過融合評價而實現(xiàn)故障預警,對提高隔離開關和電網(wǎng)的可靠性具有重要意義?;跈C械性能的隔離開關在線監(jiān)測與診斷技術,通過實時監(jiān)控隔離開關振動及驅動電機電流信號,通過系統(tǒng)軟件的智能化融合分析,實現(xiàn)隔離開關運行狀態(tài)的***評價,確保隔離開關及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。電氣設備振動監(jiān)測試驗判斷