斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由壓電式加速度傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務(wù)器（采用B/S結(jié)構(gòu)）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖如下圖2所示。傳感器：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)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(gòu)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(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號(hào)；電流傳感器采用微型卡扣結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場(chǎng)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(guān)振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)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(guān)垂直傳動(dòng)桿方向，且盡量靠近分接開關(guān)觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，電流傳感器安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線處。采用3路振動(dòng)傳感器檢測(cè)變壓器/電抗器繞組及鐵芯運(yùn)行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部及油箱頂部中心點(diǎn)。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)主界面。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明

敞開式斷路器監(jiān)測(cè):功能特性敞開式斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)單元主要功能特性如下：?具備斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋、分合閘線圈電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程、分合閘位置監(jiān)測(cè)功能；?具備振動(dòng)信號(hào)、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動(dòng)計(jì)算峰值電流、電流上升速率、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)、行程、分合閘位置、分合閘次數(shù)等參數(shù)；?監(jiān)測(cè)單元支持多通道信號(hào)同步采集，通道數(shù)不小于8個(gè)；?支持歷史數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析、不同通道測(cè)量數(shù)據(jù)的橫向及縱向?qū)Ρ裙δ?；電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國(guó)智造者”第7頁(yè)共12頁(yè)?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(cè)、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1000次以上斷路器動(dòng)作數(shù)據(jù)；?斷路器每次動(dòng)作后，監(jiān)測(cè)單元主動(dòng)評(píng)估斷路器運(yùn)行狀態(tài)，并自動(dòng)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(kù)，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(cè)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(cè)設(shè)備可能存在故障。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測(cè)功能特性。

3、2020年8月6日，我公司榮獲南方電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)部的邀請(qǐng)，作為技術(shù)合作商的**參加生產(chǎn)技術(shù)部、各分省公司、南網(wǎng)電科院和南網(wǎng)數(shù)研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術(shù)交流會(huì)議》，向與會(huì)的各位**做了《變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)》的專題匯報(bào)。4、2020年11月19日，我公司榮獲南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術(shù)部的邀請(qǐng)，向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術(shù)部、電力科學(xué)研究院等相關(guān)部門和直屬單位的領(lǐng)導(dǎo)做了《變壓器聲紋振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)》的專題匯報(bào)，獲得了領(lǐng)導(dǎo)和**們的稱贊與肯定。

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(cè)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(chǎng)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。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測(cè)技術(shù)背景。

數(shù)據(jù)采集裝置安裝在密封箱體內(nèi)，在線監(jiān)測(cè)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(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)服務(wù)。國(guó)洲電力振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)工作原理

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測(cè)GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)，監(jiān)測(cè)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(cè)功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、歷史監(jiān)測(cè)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(cè)、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(kù)，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(cè)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(cè)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)，斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明