技術(shù)背景GIS運行時,電流通過高壓導體時產(chǎn)生的電動力引起振動,由于導體所受電動力正比于負載電流的平方,GIS本體振動產(chǎn)生的聲紋振動信號的基頻為100Hz。當存在機械故障時,聲紋振動信號的頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。GIS本體機械型缺陷主要是指內(nèi)部存在開關(guān)觸頭接觸異常、導電桿接觸不良、母線卡簧松動、屏蔽罩松動等異常時,在交變電場作用下發(fā)生異常振動,長期振動可能導致導電桿和絕緣件松動,易造成絕緣事故。異常振動還可能造成SF6氣體泄漏,損壞絕緣子和絕緣支柱,影響外殼接地牢固,危及GIS運行安全。杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)簡介與主要技術(shù)優(yōu)勢。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)功能
1.1公司概述杭州國洲電力科技有限公司,成立于2013年5月,是專注于綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)、輸、變、配、用、儲等全過程的電力設(shè)備參量監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評價技術(shù)的研、產(chǎn)、銷、服四位一體的****,致力于為領(lǐng)域內(nèi)各科研院所、專業(yè)院校、設(shè)備管理、工程服務(wù)、電能生產(chǎn)、設(shè)備制造等合作方提供質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。我公司于2014年把研發(fā)部、生產(chǎn)部和技術(shù)服務(wù)部融合打造成“技術(shù)智造中心”,并在中心組建了專注于局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的兩大課題組,成功研制出自主知識產(chǎn)權(quán)的、先進的局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)。我公司的技術(shù)近10年在投運站場、制造廠區(qū)的電力設(shè)備上大量的持續(xù)運用,為電網(wǎng)的可靠運行提供了逐年增長的技術(shù)支持,特別是在變壓器(電抗器)、開關(guān)設(shè)備和輸電設(shè)備等電力設(shè)備的絕緣、機械的狀態(tài)分析與診斷方面,憑借前沿的軟/硬件技術(shù)與先進的監(jiān)測方法,為電力設(shè)備的高效運檢提供了質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(shù)的行業(yè)標準對比。
確保采集到的振動和聲學數(shù)據(jù)具有足夠的準確性和分辨率,以便于識別設(shè)備的正常運行狀態(tài)與異常情況,可以采取以下措施:
選擇合適的傳感器:根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備的特性和監(jiān)測要求選擇適當類型和規(guī)格的振動和聲學傳感器。傳感器應具有高靈敏度和適當?shù)念l率響應范圍。校準傳感器:定期對傳感器進行校準,以確保其輸出與實際測量值之間的準確對應關(guān)系。優(yōu)化采樣頻率:根據(jù)設(shè)備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型,設(shè)置合適的采樣頻率,以捕捉到振動和聲學信號的關(guān)鍵特征。減少噪聲干擾:采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾,如使用屏蔽電纜、設(shè)置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進行測量等。數(shù)據(jù)預處理:采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預處理技術(shù),提高信號質(zhì)量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結(jié)合不同的測量位置,可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性,從而增強信號的準確性。動態(tài)范圍調(diào)整:根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)調(diào)整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍,確保在設(shè)備運行在不同負載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯酶呒壭盘柼幚砑夹g(shù),如時頻分析、小波變換等,提取出反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征。
變壓器在生產(chǎn)、運輸、安裝過程中或在短路電流作用下,均會使繞組及鐵芯壓緊程度降低,繞組及鐵芯故障分別約占變壓器整體故障的36%和4%,對變壓器抗短路電流沖擊能力及安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機械損傷等,以上故障類型均可能導致繞組變形。傳統(tǒng)的繞組變形監(jiān)測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI),以上方法*適用于離線或停電監(jiān)測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、接地不良、夾件松動或損傷,常用監(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。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(shù)的用戶操作指南。
電力系統(tǒng)中的開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS、AIS(敞開式斷路器)、GIS/敞開式的隔離開關(guān)、開關(guān)柜斷路器等。各類開關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障,嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故,現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點,較大地影響設(shè)備正常運行。GIS是當今輸電網(wǎng)絡(luò)中一種應用***的電氣設(shè)備。通過將變電站中斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、PT、CT、避雷器、連接母線、電纜終端、進出線套管等一次設(shè)備經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計并有序地結(jié)合為整體,在金屬殼內(nèi)封裝起來,內(nèi)部充SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)組成的封閉組合電器。與傳統(tǒng)的敞開式相比較,GIS具有占地面積小、可靠性高、安全性強、運行維護工作量很小等優(yōu)點,因而被大量使用在重要負荷、樞紐變電站中。但由于其采用全封閉結(jié)構(gòu),一旦發(fā)生故障,影響范圍大并且難以準確定位及快速搶修,將會帶來嚴重的經(jīng)濟損失。隨著GIS逐步在特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)推廣應用,設(shè)備故障所造成的影響將進一步加大。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(shù)的節(jié)能效益分析。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測
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從振動和聲學數(shù)據(jù)中提取有用的特征,以便建立設(shè)備的聲學指紋,通常會用到以下信號處理技術(shù):傅里葉變換(FFT):用于分析信號在頻域中的特性,可以識別出設(shè)備運行時的固有頻率和諧波成分。短時傅里葉變換(STFT):與FFT相比,STFT能夠展示信號隨時間變化的頻率特性,適用于非平穩(wěn)信號的分析。小波變換:具有良好的時頻局部化特性,能夠在多尺度上分析信號,適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡(luò)檢測:用于提取振動信號的振幅包絡(luò),可以用來表示信號的動態(tài)特性。頻譜分析:通過計算信號的功率譜密度(PSD)或幅值譜,可以識別出信號的頻率成分和能量分布。時頻分析方法:如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等,這些方法能夠提供信號的時頻表示,有助于分析復雜非線性和非平穩(wěn)信號。模態(tài)分析:通過識別設(shè)備振動的模態(tài)特性,可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征。熵分析:如時域熵、頻域熵或小波熵,這些方法可以量化信號的不確定性和復雜性,有助于識別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計分析:包括均值、方差、標準差等統(tǒng)計參數(shù),可以描述信號的波動性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計量:如偏度和峰度,它們可以提供信號分布形狀的信息,有助于識別異常模式。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)功能