繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)的繞組及鐵芯振動(dòng)聲學(xué)指紋的時(shí)域信號(hào)。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài),采用頻域法分析振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào),實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測。如下圖13(b)所示,基于振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)的頻域分布,提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)特征參量,以作為變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)的分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下:(1)峰值頻率:頻譜圖中比較大幅值對(duì)應(yīng)的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD):所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值,計(jì)算公式如下:=2其中100Hz基頻分量有效值,為頻率索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為振動(dòng)頻譜圖的主要成分,總諧波畸變率應(yīng)較小;存在故障時(shí),諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,總諧波畸變率變大。振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義。高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測設(shè)備信息
云平臺(tái)服務(wù)器:數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場采集裝置采集后,通過4G/5G無線傳輸模組(或電力光纖專網(wǎng))傳送至電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第10頁共29頁云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)及深度計(jì)算,遠(yuǎn)端通過瀏覽器登錄云服務(wù)器可隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容,對(duì)變壓器/電抗器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測及診斷分析。云平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖6所示,采用B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器模式),提供監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)深度計(jì)算、存儲(chǔ)及瀏覽器查看服務(wù),便于管理。信號(hào)分析與處理有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測設(shè)備信息GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測軟件界面。
功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào),監(jiān)測單元具備多個(gè)感知點(diǎn)開展實(shí)時(shí)的連續(xù)性或周期性的自動(dòng)監(jiān)測功能;?具備分析診斷功能:監(jiān)測單元可向綜合分析單元傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息,并接收下傳的控制命令;?具有比對(duì)分析功能:可將監(jiān)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、歷史監(jiān)測信號(hào)進(jìn)行比對(duì)分析;?具有斷電不丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動(dòng)、自復(fù)位的功能,可連續(xù)監(jiān)測、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù);?具備振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能,可自動(dòng)提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量,以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù),用戶可設(shè)置報(bào)警閾值。?智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫,包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比,GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí),實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí),被測設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí),
數(shù)據(jù)采集裝置安裝在密封箱體內(nèi),在線監(jiān)測型掛壁式主機(jī)使用強(qiáng)力磁鐵吸附在變壓器/電抗器的外壁(如下圖5B所示),同時(shí)采集箱外側(cè)涂抹膠水粘合。系統(tǒng)各種傳感器、通信模塊和前端主控單元統(tǒng)一采用220V供電方式。采集箱外部設(shè)有5個(gè)防水接口,分別為振動(dòng)傳感器接入孔防水接口、電流信號(hào)防水接口、電源線纜防水接口、USB信號(hào)防水接口、采集箱進(jìn)出線孔,安裝防水接頭、機(jī)械振動(dòng)信號(hào)、電流信號(hào)引入線纜孔安裝雙防12-PG13.5接頭、通信引入線纜采用PG16型防水接頭,并內(nèi)外兩邊涂膠處理,進(jìn)入雙防接頭之前的線纜均套金屬保護(hù)管,采集箱內(nèi)部接線端子做密封保護(hù),確保采集箱內(nèi)部整體密封。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義。
技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績:GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站),實(shí)現(xiàn)大型變壓器/電抗器全振動(dòng)在線監(jiān)測與故障診斷,有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí),我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、有載分接開關(guān)制造商(上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等)、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第23頁共29頁長園深瑞等)開展合作,不斷豐富各型號(hào)變壓器/電抗器的振動(dòng)聲學(xué)指紋樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T監(jiān)測系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測(分體機(jī)的如下圖24C、一體機(jī)的如下圖24D)、固定型在線監(jiān)測(標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖24E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖24F)等機(jī)型。其中,便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧,適用于高壓開關(guān)的帶電檢測及定期檢修。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)功能。隔離開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品
GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)說明。高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測設(shè)備信息
數(shù)據(jù)采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置由采集模塊、信號(hào)處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號(hào)傳輸模塊等組成。采集模塊實(shí)現(xiàn)6路機(jī)械振動(dòng)信號(hào)及1路驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)采集,信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、信號(hào)濾波、信號(hào)檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能。利用系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)對(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理,保證信號(hào)的有效性和可靠性,將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),便于主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。電源模塊包括電源輸入(220V)及降壓轉(zhuǎn)換,為數(shù)據(jù)采集裝置供電。USB接口用于現(xiàn)場信號(hào)獲取、調(diào)試;4G/5G模塊用于信號(hào)采集處理后的遠(yuǎn)端后臺(tái)的信號(hào)傳輸。數(shù)據(jù)采集裝置示意圖及參數(shù)分別如下圖4和下表2所示。高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測設(shè)備信息