3.2.1感知層的傳感器GZAFV-01系統的感知層如上圖3.1所示,由IED/主機、6路聲紋振動傳感器、1路電流傳感器等構成,聲紋振動傳感器集成電荷放大器,將聲紋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,便于現場安裝。各傳感器外觀及參數如下表1所示。◆3路聲紋振動傳感器采集取OLTC振動信號,通過固定底座安裝在變壓器外壁,安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動桿方向,且盡量靠近OLTC的觸頭組處。◆1路電流傳感器采集OLTC驅動電機電流信號,安裝于OLTC驅動電機電源線處。◆3路聲紋振動傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動信號,安裝位置選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部、油箱頂部中心點。為保持監測點的同一性,便于后期監測數據的時間軸線比對,所有聲紋振動傳感器底座長期固定在變壓器外壁上。安裝示意圖如下圖3.2所示。(備注:傳感器安裝的數量及位置可根據被測設備的監測需求而靈活調整)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的國際合作案例。GIS振動聲學指紋在線監測監測規定
3.3GZAFV-01系統的監測數據信號分析與處理3.3.1OLTC運行狀態分析OLTC動作時,典型聲紋振動和驅動電機電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時域內典型信號區間,可有效判斷OLTC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OLTC的運行狀態。然而,以上通過典型信號分析判斷OLTC的運行狀態需要豐富的實踐經驗,為方便監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OLTC狀態。GZAFV-01系統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比對等多種核心算法,實現OLTC***、有效、準確的狀態診斷和早期隱患監測,降低OLTC運行的故障風險。GIS振動聲學指紋在線監測監測規定杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測服務的全流程支持。
6.22020年10月22日,我公司的常務副總經理胡晗先生、技術智造中心總監王國明博士以技術顧問的身份,獲邀參與國網冀北電力有限公司關于智慧物聯體系建設專項勞動競賽成果評審會,會上向國網冀北公司設備運行管理領域的各位領導和**們匯報了《電力設備聲紋振動監測技術的發展態勢和應用前景》,并會中作為廠家**參與技術評審,榮獲與會領導和**們的高度認可。
6.3 2020年8月6日,我公司榮獲南方電網生產技術部的邀請作為技術合作商的**,委派研發副總經理沈佳華先生參加南方電網的生產技術部、各分省公司、南網電科院和南網數研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術交流會議》,向與會的各位**做了《變壓器振動監測技術》的專題匯報。
3.3.2.3基頻信號能量比(E)100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值,計算公式:E=jmS1j2jmSj2,其中S1為100Hz基頻分量的時域信號,Sj為原始信號,j為采樣索引值。正常狀態下,由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分,基頻信號能量比應較大;存在故障時,諧波分量增加且峰值頻率發生偏移,基頻信號能量比變小。3.3.2.4互相關系數(r)正常狀態與實測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度,計算公式:r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2,其中Xi和Yi分別為正常狀態與實時測得聲紋振動信號的頻域分布,X和Y為對應信號的平均值,互相關系數范圍為0~1。◆正常運行時,相關系數應接近于1。◆存在故障時,信號頻率分布發生改變,互相關系數減小。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術系統的安全性設計。
五、GZAFV-01系統的操控及監測數據分析軟件5.1遠端后臺軟件管理遠端后臺管理軟件通過云服務器賬戶登錄,選擇管理對象。5.2設備信息管理設備信息管理界面包括設備名稱、位置、編號等基本信息。5.3軟件主界面主界面包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示,可實現信號包絡、重合度比對、能量分布、時域信號頻譜分布等分析。5.4包絡分析聲紋振動及驅動電機電流的信號包絡分析可簡化信號,直觀反映設備運行狀態。5.5歷史數據比對實現實時監測數據與正常狀態數據橫向比對、與歷史狀態數據縱向比對。5.6頻譜分析進行聲紋振動監測數據的時域信號頻譜分析,提取信號頻域特征參量。5.7運行狀態告警被測變壓器的異常狀態報警,可選擇告警發送方式。5.8報表生成功能:被測變壓器診斷結果生成報表功能。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的客戶反饋分析。GIS振動聲學指紋在線監測監測規定
GZAFV-01型聲紋振動監測系統(開關設備)監測和綜合分析。GIS振動聲學指紋在線監測監測規定
近年來,國家電網公司狀態檢修工作不斷深化,對設備可靠性的要求不斷提高,及時、有效發現GIS內部潛伏性缺陷,保證GIS安全穩定運行、合理安排檢修周期成為狀態檢修模式下的當務之急。目前針對GIS較成熟的監測方法,主要有電氣法、聲測法及化學分析法三大類,以上監測方法均針對的是放電性故障所產生的電磁、聲、光、電弧分解產物等物理量。但在GIS的運行中,除了放電性故障之外,機械性故障也是導致事故發生的一大主要原因,當GIS存在開關觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等缺陷時,在開關操作的機械力、負載電流產生的交變電動力等因素的作用下會產生機械性運動,造成設備異常振動。GIS的異常振動對其本體有很大危害,會造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等缺陷,長期發展可能導致絕緣事故的發生。因此,加強對GIS機械性故障的監測,是保證GIS安全運行的重要手段。GIS振動聲學指紋在線監測監測規定