斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)方案

杭州國洲電力科技有限公司，專注于綜合智慧能源服務領(lǐng)域內(nèi)發(fā)、輸、變、配、用、儲等全過程的各主設(shè)備參量監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評價技術(shù)的研制，致力于為領(lǐng)域內(nèi)的各科研院所、專業(yè)院校、設(shè)備管理、工程服務、發(fā)電、設(shè)備制造等合作方提供前列的解決方案。我公司于2014年1月把研發(fā)部、生產(chǎn)部和技術(shù)服務部融合打造成“技術(shù)智造中心”，并在研發(fā)部組建了專注于局部放電監(jiān)測技術(shù)和振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)的兩個技術(shù)組，成功研制出自主知識產(chǎn)權(quán)的、先進的局部放電和振動聲學指紋監(jiān)測技術(shù)，且至今已在合作方的實驗室、投運站場、制造廠區(qū)上大量運用多年，為綜合智慧能源服務領(lǐng)域中電網(wǎng)的可靠運行提供了逐年增長的先進的、高效的技術(shù)支持。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測概述。斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)方案

?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，進行數(shù)據(jù)的多參量融合分析，形成基于多源數(shù)據(jù)的故障預警機制，多參量融合分析不僅提高了識別故障的準確性，而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如，對于變壓器疑似問題地診斷可結(jié)合負荷、損耗、繞組機械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析，在監(jiān)測到變壓器/電抗器地振動聲學指紋頻譜時，系統(tǒng)可以自動去查詢變壓器/電抗器地歷史電流和電壓信號，如果發(fā)現(xiàn)在某段時期確實有大電流沖擊，可給出預警：變壓器/電抗器可能存在繞組變形地異常。杭州GZAF-1000T系列振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)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。

我公司研制的電力設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)，特別是在變壓器、高壓電抗器、高壓開關(guān)和電力電纜等電力設(shè)備的絕緣狀態(tài)、運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析與狀態(tài)評價方面，憑借我公司前沿的軟硬件技術(shù)與先進的監(jiān)測方法，為運維管理提供了質(zhì)量的技術(shù)服務方案。我公司秉持專注、共贏、遠航的經(jīng)營理念，追求創(chuàng)新，在穩(wěn)步發(fā)展的同時***研制人工智能、大數(shù)據(jù)云平臺、萬物互聯(lián)等技術(shù)在電力設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)上的科學應用，決心成為專注于綜合智慧能源服務領(lǐng)域的“中國智造”**者、推動者、先行者，并在公司發(fā)展的進程中為客戶、股東、員工以及其他合作方和社會創(chuàng)造更多的價值。

包絡分析：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分析如下圖8的A和B所示。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)方案。

系統(tǒng)原理：變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關(guān)切換時的瞬態(tài)振動、電流通過繞組時電動力引起的繞組振動、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測的分析內(nèi)容。變壓器/電抗器內(nèi)振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結(jié)構(gòu)等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的加速度傳感器測得。有載分接開關(guān)（OLTC）切換過程中，分接選擇器動作、切換開關(guān)動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產(chǎn)生振動信號。振動信號包含觸頭分合狀態(tài)、三相觸頭是否同期、觸頭表面是否平整、切換是否到位等信息，可反映分接開關(guān)結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機驅(qū)動力矩的變化，從而使驅(qū)動電機電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況，且電流信號與振動聲學指紋信號的結(jié)合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測使用說明。國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(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h=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(jié)構(gòu)確定性很高，其DET值接近1。(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(nèi)部機械結(jié)構(gòu)的變化，其定義為電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第6頁共12頁=1?100其中，vi為各頻率信號歸一化能量，μ為能量平均值。能量相似度分析通過對比測量信號的能量與目標能量差異來判斷GIS振動是否異常。當某個測點的EDR值突然變大，這意味著該測點附近的機械結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)異常。斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)方案