確保采集到的振動(dòng)和聲學(xué)數(shù)據(jù)具有足夠的準(zhǔn)確性和分辨率,以便于識(shí)別設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)與異常情況,可以采取以下措施:
選擇合適的傳感器:根據(jù)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的特性和監(jiān)測(cè)要求選擇適當(dāng)類(lèi)型和規(guī)格的振動(dòng)和聲學(xué)傳感器。傳感器應(yīng)具有高靈敏度和適當(dāng)?shù)念l率響應(yīng)范圍。校準(zhǔn)傳感器:定期對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),以確保其輸出與實(shí)際測(cè)量值之間的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)化采樣頻率:根據(jù)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類(lèi)型,設(shè)置合適的采樣頻率,以捕捉到振動(dòng)和聲學(xué)信號(hào)的關(guān)鍵特征。減少噪聲干擾:采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾,如使用屏蔽電纜、設(shè)置隔振平臺(tái)、選擇低噪聲環(huán)境進(jìn)行測(cè)量等。數(shù)據(jù)預(yù)處理:采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),提高信號(hào)質(zhì)量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個(gè)傳感器并結(jié)合不同的測(cè)量位置,可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性,從而增強(qiáng)信號(hào)的準(zhǔn)確性。動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整:根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍,確保在設(shè)備運(yùn)行在不同負(fù)載條件下都能獲得清晰的信號(hào)。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯?yīng)用高級(jí)信號(hào)處理技術(shù),如時(shí)頻分析、小波變換等,提取出反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征。 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)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。有載開(kāi)關(guān)聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備
變壓器運(yùn)行時(shí),電流通過(guò)繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng),硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方,繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性,聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。因此,信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù),采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類(lèi)型診斷。綜上所述,采用聲紋振動(dòng)法監(jiān)測(cè)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測(cè)/在線監(jiān)測(cè),與變壓器無(wú)電氣連接而不影響正常運(yùn)行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲(chǔ)備及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng),既有固定安裝的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)式,也有便攜式的帶電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及可移動(dòng)的重癥監(jiān)護(hù)式。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)。
五、GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析軟件5.1遠(yuǎn)端后臺(tái)軟件管理遠(yuǎn)端后臺(tái)管理軟件通過(guò)云服務(wù)器賬戶(hù)登錄,選擇管理對(duì)象。5.2設(shè)備信息管理設(shè)備信息管理界面包括設(shè)備名稱(chēng)、位置、編號(hào)等基本信息。5.3軟件主界面主界面包括項(xiàng)目管理、多通道信號(hào)同步顯示、分析及其他工具及基本分析結(jié)果顯示,可實(shí)現(xiàn)信號(hào)包絡(luò)、重合度比對(duì)、能量分布、時(shí)域信號(hào)頻譜分布等分析。5.4包絡(luò)分析聲紋振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)包絡(luò)分析可簡(jiǎn)化信號(hào),直觀反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。5.5歷史數(shù)據(jù)比對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)數(shù)據(jù)橫向比對(duì)、與歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)縱向比對(duì)。5.6頻譜分析進(jìn)行聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)域信號(hào)頻譜分析,提取信號(hào)頻域特征參量。5.7運(yùn)行狀態(tài)告警被測(cè)變壓器的異常狀態(tài)報(bào)警,可選擇告警發(fā)送方式。5.8報(bào)表生成功能:被測(cè)變壓器診斷結(jié)果生成報(bào)表功能。
變壓器運(yùn)行時(shí),電流通過(guò)繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng),硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方,繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性,聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。因此,信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù),采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類(lèi)型診斷。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)技術(shù)的研發(fā)背景與創(chuàng)新點(diǎn)。
GIS在帶電運(yùn)行過(guò)程中除了機(jī)械故障會(huì)導(dǎo)致異常振動(dòng)外,放電性故障(如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動(dòng)、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會(huì)導(dǎo)致聲紋振動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生。因此,通過(guò)深入研究GIS本體的聲紋振動(dòng)信號(hào)特征可發(fā)現(xiàn)GIS機(jī)械性故障及放電性故障,具有監(jiān)測(cè)***、監(jiān)測(cè)結(jié)果互相補(bǔ)充的特點(diǎn)。基于聲紋振動(dòng)信號(hào)的在線監(jiān)測(cè),可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障,并及時(shí)預(yù)警,從而延長(zhǎng)使用壽命,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動(dòng)信號(hào)為主,結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測(cè),開(kāi)發(fā)了故障診斷算法(***軟著權(quán))并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),適用于開(kāi)關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測(cè)(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(cè)(長(zhǎng)期固定式、短期移動(dòng)式)。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)技術(shù)的科研支持背景。杭州GZAF-1000T系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
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)技術(shù)的節(jié)能效益分析。有載開(kāi)關(guān)聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備
六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績(jī)GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等),實(shí)現(xiàn)大型變壓器全振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷,有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí),我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國(guó)曉星變壓器廠、杭州錢(qián)江變壓器廠等)、OLTC制造商(上海華明的遵義長(zhǎng)征廠區(qū)、德國(guó)MR等)、變電站綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)承建商(國(guó)網(wǎng)智能、南瑞科技、長(zhǎng)園深瑞等)開(kāi)展合作,不斷豐富各型號(hào)變壓器的聲紋振動(dòng)信號(hào)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。有載開(kāi)關(guān)聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備