3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動(dòng)信號(hào)多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號(hào)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(xì)分量,計(jì)算各層詳細(xì)分量信號(hào)能量,可獲得信號(hào)能量分布曲線。比對(duì)正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài),并提取互相關(guān)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(dòng)信號(hào)能量分布曲線比對(duì)。
3.3.1.4時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻能量分布矩陣,同時(shí)反映原始信號(hào)時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號(hào)時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間,計(jì)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(duì)。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻能量矩陣。 杭州國(guó)洲電力科技有限公司的企業(yè)榮譽(yù)與資質(zhì)認(rèn)證。監(jiān)測(cè)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)聯(lián)系方式
變壓器運(yùn)行時(shí),電流通過(guò)繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng),硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方,繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性,聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。因此,信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù),采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類(lèi)型診斷。綜上所述,采用聲紋振動(dòng)法監(jiān)測(cè)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測(cè)/在線監(jiān)測(cè),與變壓器無(wú)電氣連接而不影響正常運(yùn)行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲(chǔ)備及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng),既有固定安裝的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)式,也有便攜式的帶電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及可移動(dòng)的重癥監(jiān)護(hù)式。國(guó)產(chǎn)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)以客為尊杭州國(guó)洲電力科技有限公司的團(tuán)隊(duì)介紹與技術(shù)研發(fā)實(shí)力。
1.2變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)概述變壓器/電抗器(下文皆用“變壓器”簡(jiǎn)稱)在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用,其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開(kāi)關(guān)(下文皆用OLTC簡(jiǎn)稱)、繞組及鐵芯是變壓器的重要組成部分,三者故障率總和占變壓器整體故障70%左右,而傳統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)有試驗(yàn)周期長(zhǎng)、影響變壓器正常運(yùn)行、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)。開(kāi)展基于聲學(xué)指紋的狀態(tài)監(jiān)測(cè),可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的潛在故障,并及時(shí)預(yù)警,從而延長(zhǎng)變壓器使用壽命,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。
7.2技術(shù)服務(wù)7.2.1現(xiàn)場(chǎng)電氣作業(yè)我公司按照購(gòu)買(mǎi)合同約定的時(shí)間交貨后,派遣由GZAFV-01系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)電氣作業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師帶領(lǐng)多位電氣作業(yè)工程師組建的項(xiàng)目部按照甲方指定的時(shí)間和地址開(kāi)展GZAFV-01系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和投運(yùn)等現(xiàn)場(chǎng)電氣作業(yè)。GZAFV-01系統(tǒng)投運(yùn)并經(jīng)甲方驗(yàn)收合格后,由甲方出具驗(yàn)收合格報(bào)告。詳見(jiàn)獨(dú)冊(cè)的《杭州國(guó)洲電力科技有限公司關(guān)于電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)(范本)》附件。7.2.2二十四小時(shí)熱線電話支持服務(wù)我公司設(shè)有專門(mén)的24h服務(wù)熱線提供電話支持服務(wù)。GZAFV-01系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)技術(shù)故障,可以通過(guò)撥打服務(wù)熱線向我公司提供故障情況、服務(wù)時(shí)間等詳細(xì)信息,我公司將在2h內(nèi)出具解決方案給予響應(yīng)。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施路徑。
3.3.2.3基頻信號(hào)能量比(E)100Hz基頻分量時(shí)域信號(hào)能量占信號(hào)總能量的比值,計(jì)算公式:E=jmS1j2jmSj2,其中S1為100Hz基頻分量的時(shí)域信號(hào),Sj為原始信號(hào),j為采樣索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為聲紋振動(dòng)頻譜圖的主要成分,基頻信號(hào)能量比應(yīng)較大;存在故障時(shí),諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,基頻信號(hào)能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實(shí)測(cè)的聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜圖之間的相似度,計(jì)算公式:r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2,其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻域分布,X和Y為對(duì)應(yīng)信號(hào)的平均值,互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1?!粽_\(yùn)行時(shí),相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1。◆存在故障時(shí),信號(hào)頻率分布發(fā)生改變,互相關(guān)系數(shù)減小。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的技術(shù)突破點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)以客為尊
杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的客戶反饋分析。.監(jiān)測(cè)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)聯(lián)系方式
3.2.2感知層的IED/主機(jī)GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)由采集模塊、處理模塊、電源模塊、USB接口、通信模塊等組成?!舨杉K:實(shí)現(xiàn)6路聲紋振動(dòng)信號(hào)、1路電流信號(hào)的采集。◆處理模塊:實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大、濾波和檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能,利用硬件對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理,保證信號(hào)的有效性和可靠性,再將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),便于IED/主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。◆電源模塊:包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換,為IED/主機(jī)供電?!鬠SB接口:用于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取、調(diào)試。◆通信模塊:用于向遠(yuǎn)端平臺(tái)層的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。監(jiān)測(cè)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)聯(lián)系方式