振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)的應用意義:我公司基于振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)研制的GZAF-1000系列監(jiān)測系統(tǒng)適用于變壓器/電抗器(繞組、有載分接開關(guān)、鐵心等)、開關(guān)類(GIS、敞開式斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等)等電力設(shè)備的帶電檢測、在線監(jiān)測與故障診斷,不影響被測設(shè)備正常運行,且與被測設(shè)備無電氣連接,具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點,主要意義如下:1、采用帶電檢測/在線監(jiān)測方式,不影響主設(shè)備正常運行,降低了電網(wǎng)風險;2、減少了人員進站檢查的運維成本;3、監(jiān)測方式與設(shè)備無電氣連接,具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點;4、采用獨特的時域分析、包絡(luò)分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法,并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量等特征參量,提高在線監(jiān)測準確度。5、內(nèi)置基于海量樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)而建立的**分析型數(shù)據(jù)庫,可真實反應設(shè)備運行狀態(tài),有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構(gòu)拒動等故障程度和類型;6、符合智慧變電站建設(shè)原則,監(jiān)測系統(tǒng)的IED具備邊緣計算能力,就地采集并處理振動聲學指紋及其它信號,完成分析計算后根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)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)測產(chǎn)品特性。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測遵循標準
包絡(luò)分析:為提高在線監(jiān)測的準確度,GZAF-1000T系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常采用高采樣率獲取振動聲學信號及驅(qū)動電機電流信號,然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡(luò)分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進行包絡(luò)分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題,因此,GZAF-1000T系統(tǒng)采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號包絡(luò)分析。有載分接開關(guān)振動聲學信號和驅(qū)動電機電流信號包絡(luò)分析如下圖8的A和B所示。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測遵循標準GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測主界面。
1、2020年10月20日,我公司榮獲國網(wǎng)公司設(shè)備部的邀請,參與國網(wǎng)設(shè)備部組織的關(guān)于智慧變電站技術(shù)方案審查會,向與會的國網(wǎng)公司設(shè)備部、各省公司設(shè)備部及各省電科院的領(lǐng)導和**們做了《振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)在變電站主設(shè)備智慧型綜合監(jiān)測中的作用和實施方案》的匯報,榮獲與會的領(lǐng)導和**們的高度認可。如下圖25所示:2、2020年10月22日,我公司總經(jīng)理技術(shù)助理王國明博士以技術(shù)顧問的身份,參與國網(wǎng)冀北電力有限公司關(guān)于智慧物聯(lián)體系建設(shè)專項勞動競賽成果評審會,會上向國網(wǎng)冀北公司設(shè)備運行管理領(lǐng)域的各位領(lǐng)導和**們匯報了《電力設(shè)備振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢和應用前景》,并會中作為廠家**參與技術(shù)評審,會后榮獲與會的領(lǐng)導和**們的高度認可。
功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動聲學指紋信號,監(jiān)測單元具備多個感知點開展實時的連續(xù)性或周期性的自動監(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準化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預警信息,并接收下傳的控制命令;?具有比對分析功能:可將監(jiān)測數(shù)據(jù)與標準信號、歷史監(jiān)測信號進行比對分析;?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復電自啟動、自復位的功能,可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導出1年以上數(shù)據(jù);?具備振動聲學指紋信號時域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能,可自動提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量,以作為GIS運行狀態(tài)分析參數(shù),用戶可設(shè)置報警閾值。?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)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度對比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運行狀態(tài)。為量化信號重合度對比,GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算。當實時采集信號包絡(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,實時采集的信號接近正常運行狀態(tài);當互相關(guān)系數(shù)接近0時,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,GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測信號分析與處理。
GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測:3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監(jiān)測功能;?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能,自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間與時長、行程、分合閘位置與次數(shù)等參數(shù);?監(jiān)測單元支持多通道信號同步實時采集,通道數(shù)不小于8個(可根據(jù)監(jiān)測需求定制);?支持歷史數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)對比分析、不同通道測量數(shù)據(jù)的橫向及縱向?qū)Ρ裙δ埽?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復電自啟動、自復位的功能,可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數(shù)據(jù);?斷路器每次動作后,監(jiān)測單元主動評估斷路器運行狀態(tài),并自動上傳分析結(jié)果;?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)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度對比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運行狀態(tài)。為量化信號重合度對比,GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算。當實時采集信號包絡(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,實時采集的信號接近正常運行狀態(tài);當互相關(guān)系數(shù)接近0時,被測設(shè)備可能存在故障。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)說明。隔離開關(guān)振動聲學指紋在線監(jiān)測相關(guān)標準
GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)對比。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測遵循標準
系統(tǒng)功能:3.4.2監(jiān)測系統(tǒng)的智慧化功能?具備邊緣計算能力,就地采集并處理振動聲學指紋信號及驅(qū)動電機電流信號,完成有載分接開關(guān)信號包絡(luò)、ATF等分析,完成繞組及鐵芯振動信號頻譜分析及參數(shù)計算,根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),根據(jù)平臺層及應用層要求上傳分析結(jié)果;?具備實物ID管理功能,提供有載分接開關(guān)、繞組及鐵芯運行狀態(tài)信息鏈接入口,可掃碼讀取設(shè)備在線監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)及趨勢。通過掃碼或RFID識別設(shè)備,讀取設(shè)備ID信息,通過站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)(4G/5G/WIFI)傳輸給云端服務器,向服務器請求該設(shè)備的詳細信息,以及詳細的運行狀態(tài),測試信息等。?根據(jù)各時頻信號互相關(guān)系數(shù)、能量分布曲線特征參量(互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度)、ATF圖譜特征參量(六等分區(qū)間均值)、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態(tài)量,采用深度學習算法,自動判斷變壓器/電抗器運行狀態(tài)及機械故障類型。圖15基于振動聲學指紋的變壓器故障診斷?結(jié)合變壓器/電抗器的帶電檢測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量,杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測遵循標準