什么是振動監(jiān)測技術如何

自由場傳聲器是一種利用電容量變化而引起聲電轉換作用的傳聲器，其結構如右下圖所示。傳感器是由一個振動膜片和固定電極組成的一個間距很小的可變電容器，當膜片在聲波作用下產(chǎn)生振動時，振動膜片與固定電極間的距離便發(fā)生變化，引起電容量的變化。在電容器的兩端有一個負載電阻R 及直流極化電壓E，電容量隨聲波變化時，在R 的兩端就會產(chǎn)生交變的音頻電壓。二、信號分析及處理方法。信號處理于分析是振動聲學指紋監(jiān)測中的關鍵，主要包括以下分析方法：(1)頻譜分析振動聲學指紋信號時域波形*反映振動加速度幅值、振動位移、聲壓級等參量。頻譜分析采用傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號，從而直觀地反映信號頻率分布，并可提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數(shù)、頻率復雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量，作為判斷設備運行狀態(tài)的特征參量。下圖為變壓器本體振動聲學指紋的時域及頻域信號。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術GIS本體監(jiān)測技術背景。什么是振動監(jiān)測技術如何

各類高壓開關監(jiān)測系統(tǒng)的技術參數(shù)類別指標名稱技術指標備注振動聲學指紋傳感器勵磁電壓DC18～30V頻率范圍為0.5Hz～3kHz的傳感器適用于GIS本體振動聲學指紋監(jiān)測；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開關及斷路器機械特性監(jiān)測。勵磁電流2～20mA靈敏度100mV/g測量范圍50g頻率范圍0.5Hz～3kHz/20kHz數(shù)量1個電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開關及斷路器機械特性監(jiān)測。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優(yōu)于80dB數(shù)量6個位移傳感器測量范圍0～300mm適用于斷路器機械特性監(jiān)測。時間分辨率優(yōu)于0.1ms行程分辨率優(yōu)于0.1mm數(shù)量1個IED(監(jiān)測單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數(shù)量8（可根據(jù)監(jiān)測需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5G其他過電壓保護、抗干擾功能規(guī)格便攜式(一體機、分體機)、標準監(jiān)測單元、壁掛式監(jiān)測單元電力振動監(jiān)測測試工程杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)介紹。

3.2.1傳感器GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)傳感層由6路壓電式加速度傳感器及1路電流傳感器構成，各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。壓電式加速度傳感器集成電荷放大器，將振動信號轉換成與之成正比的電壓信號；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。采用3路壓電式加速度傳感器獲取有載分接開關振動信號，振動傳感器通過固定底座安裝在變壓器/電抗器外壁，安裝位置通常選取平行于分接開關垂直傳動桿方向，且盡量靠近分接開關觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開關驅動電機電流信號，電流傳感器安裝于驅動電機電源線處。采用3路振動傳感器檢測變壓器/電抗器繞組及鐵芯運行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部及油箱頂部中心點。為保持檢測點的同一性，便于后期歷史數(shù)據(jù)對比，建議所有振動傳感器底座長期固定在變壓器/電抗器外壁上。傳感器安裝示意圖如下圖3所示，變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)所有傳感器單元均與變壓器/電抗器本體無電氣連接，安裝簡單方便，適用于在線監(jiān)測或帶電檢測。（注：傳感器數(shù)量及安裝位置可根據(jù)具體技術規(guī)范或方案調整。）

r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2(6)能量相似度(EDR):能量相似度分析用于衡量不同負載條件下測點振動能量的相似性,振動能量分布特性的改變能夠反映GIS內部機械結構的變化，其定義為其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實時測得振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，互相關系數(shù)范圍為0~1。正常運行時，相關系數(shù)應接近于1；存在故障時，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關系數(shù)減小。(4)頻率復雜度(FCA)：頻率復雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復雜，對應的頻率復雜度特征量越大，計算公式為：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對應頻率信號能量，pf為振動頻率為f的諧波比重值。(5)振動平穩(wěn)性(DET):振動平穩(wěn)性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩(wěn)性較差，那么作為振動主要激勵源的部件出現(xiàn)機械穩(wěn)定性異常的可能性較大，其定義為DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)其中，l**信號遞歸圖中斜對角線的長度，P(l)**對角線長度為l的對角線的條數(shù)，Im**斜對角線的最小長度。DET值是一個介于0和I之間的數(shù)，對于正常運行的GIS而言，其機械結構確定性很高，其DET值接近1。杭州國洲電力科技有限公司振動監(jiān)測標準。

3.3信號分析與處理3.3.1有載分接開關運行狀態(tài)分析有載分接開關動作時，典型振動聲學指紋和驅動電機電流的信號如下圖7所示。通過分解時域內典型信號區(qū)間，可有效判斷分接開關驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序，進而分析分接開關的運行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號分析判斷分接開關的運行狀態(tài)需要豐富的實踐經(jīng)驗，為方便檢測人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確地判斷開關狀態(tài)。變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)結合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號對比等多種**算法，實現(xiàn)有載分接開關***、有效、準確的狀態(tài)診斷和早期故障監(jiān)測，降低變壓器/電抗器運行的故障風險。國洲電力變壓器振動監(jiān)測系統(tǒng)。在線振動監(jiān)測的個人見解

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術的影響力。什么是振動監(jiān)測技術如何

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術說明：一、概述變壓器在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩(wěn)定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統(tǒng)預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。什么是振動監(jiān)測技術如何

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