綜上所述,采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測,與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結(jié)合多年技術預研儲備及現(xiàn)場技術服務經(jīng)驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng),既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅(qū)動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置(在線監(jiān)測式:IED,便攜/手持式:主機;下文皆用IED/主機簡稱)、云服務器、通訊單元及供電單元構成;操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號頻譜分析等多種算法,并提取故障診斷特征參量,在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)簡介與主要技術優(yōu)勢。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測監(jiān)測含義
GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外,放電性故障(如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會導致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此,通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現(xiàn)GIS機械性故障及放電性故障,具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補充的特點?;诼暭y振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障,并及時預警,從而延長使用壽命,提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測,開發(fā)了故障診斷算法(***軟著權)并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng),適用于開關設備的帶電監(jiān)測(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(長期固定式、短期移動式)。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測監(jiān)測含義杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術系統(tǒng)的安全性設計。
確保采集到的振動和聲學數(shù)據(jù)具有足夠的準確性和分辨率,以便于識別設備的正常運行狀態(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)測設備的特性和監(jiān)測要求選擇適當類型和規(guī)格的振動和聲學傳感器。傳感器應具有高靈敏度和適當?shù)念l率響應范圍。校準傳感器:定期對傳感器進行校準,以確保其輸出與實際測量值之間的準確對應關系。優(yōu)化采樣頻率:根據(jù)設備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型,設置合適的采樣頻率,以捕捉到振動和聲學信號的關鍵特征。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、設置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進行測量等。數(shù)據(jù)預處理:采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預處理技術,提高信號質(zhì)量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結(jié)合不同的測量位置,可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性,從而增強信號的準確性。動態(tài)范圍調(diào)整:根據(jù)設備的運行狀態(tài)調(diào)整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍,確保在設備運行在不同負載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯酶呒壭盘柼幚砑夹g,如時頻分析、小波變換等,提取出反映設備狀態(tài)的關鍵特征。
3.1技術原理變壓器振動主要包括OLTC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,不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結(jié)構等多種途徑傳播至變壓器外壁,可由安裝于外壁的聲紋振動傳感器測得。
OLTC切換過程中,分接選擇器動作、切換開關動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產(chǎn)生聲紋振動信號,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OLTC結(jié)構磨損、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)動電機電流信號與聲紋振動信號的結(jié)合分析,可更加有效的評價OLTC在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。 杭州國洲電力科技有限公司的團隊介紹與技術研發(fā)實力。
近年來,國家電網(wǎng)公司狀態(tài)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(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部潛伏性缺陷,保證GIS安全穩(wěn)定運行、合理安排檢修周期成為狀態(tài)檢修模式下的當務之急。目前針對GIS較成熟的監(jiān)測方法,主要有電氣法、聲測法及化學分析法三大類,以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產(chǎn)生的電磁、聲、光、電弧分解產(chǎn)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(fā)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(chǎn)生的交變電動力等因素的作用下會產(chǎn)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(fā)展可能導致絕緣事故的發(fā)生。因此,加強對GIS機械性故障的監(jiān)測,是保證GIS安全運行的重要手段。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的行業(yè)應用背景。便攜式聲紋振動聲學指紋在線監(jiān)測監(jiān)測符號
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3.2.2感知層的IED/主機GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機由采集模塊、處理模塊、電源模塊、USB接口、通信模塊等組成?!舨杉K:實現(xiàn)6路聲紋振動信號、1路電流信號的采集?!籼幚砟K:實現(xiàn)信號的放大、濾波和檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能,利用硬件對采集的信號進行處理,保證信號的有效性和可靠性,再將處理后的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,便于IED/主機進行數(shù)據(jù)處理分析?!綦娫茨K:包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換,為IED/主機供電?!鬠SB接口:用于現(xiàn)場信號獲取、調(diào)試?!敉ㄐ拍K:用于向遠端平臺層的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測監(jiān)測含義