系統結構:GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置、云服務器(采用B/S結構)、通訊子系統及供電系統構成,系統機構圖如下圖2所示。傳感器:GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統傳感層由6路壓電式加速度傳感器及1路電流傳感器構成,各傳感器外觀及參數如下表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,節省空間。采用3路壓電式加速度傳感器獲取有載分接開關振動信號,振動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垂直傳動桿方向,且盡量靠近分接開關觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開關驅動電機電流信號,電流傳感器安裝于驅動電機電源線處。采用3路振動傳感器檢測變壓器/電抗器繞組及鐵芯運行狀況,傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部及油箱頂部中心點。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功能。杭州開關柜振動聲學指紋在線監測維護說明
包絡分析:為提高在線監測的準確度,GZAF-1000T系統的數據采集裝置通常采用高采樣率獲取振動聲學信號及驅動電機電流信號,然而大量的數據不利于快速、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,便于后續分析與處理。傳統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系統采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。有載分接開關振動聲學信號和驅動電機電流信號包絡分析如下圖8的A和B所示。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監測安裝GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測主界面。
GIS及敞開式的隔離開關監測:技術背景:隔離開關是電力系統中的重要組成部分,主要用于隔離電源、承載和切斷電流電路,與接地開關共同實現對高壓輸電線路和電氣設備的控制、保護和檢修。在合閘位置時,隔離開關可承載線路額定電流及在規定時間內的異常電流;在分閘位置時,隔離開關的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標志,確保檢修時人員和設備的安全。然而由于在材料、工藝、設計、安裝等方面存在的問題,以及頻繁動作時產生的電氣老化、機械磨損等缺陷,GIS及敞開式的隔離開關的故障率不斷升高,嚴重影響隔離開關和整個電力系統的安全穩定運行。因此,在線監測隔離開關以實現故障前預警,對提高設備和電網的可靠性具有重要意義。基于實時監控隔離開關振動聲學指紋及驅動電機電流信號,結合智能分析軟件,實現隔離開關運行狀態的***評價,可有效確保隔離開關及電網的安全穩定運行。
時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學指紋信號時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區間,計算各區間平均值作為特征參量,用于有載分接開關正常狀態與異常狀態對比。下圖12為正常狀態下振動聲學指紋信號時頻能電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動聲學指紋信號時頻能量矩陣繞組及鐵芯運行狀態分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運行時的繞組及鐵芯振動聲學指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態,采用頻域法分析振動聲學指紋信號,實現在線狀態下的故障監測。如下圖13(b)所示,基于振動聲學指紋信號的頻域分布,提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數特征參量,以作為變壓器/電抗器運行狀態的分析參數。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測技術交流與投運業績。
GIS及開關柜的斷路器監測:3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能;?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能,自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間與時長、行程、分合閘位置與次數等參數;?監測單元支持多通道信號同步實時采集,通道數不小于8個(可根據監測需求定制);?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能;?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能,可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據;?斷路器每次動作后,監測單元主動評估斷路器運行狀態,并自動上傳分析結果;?智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫,包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比,GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時,實時采集的信號接近正常運行狀態;當互相關系數接近0時,被測設備可能存在故障。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統功能。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測價格
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(3)頻譜互相關系數(r):正常狀態與實時測得振動信號頻譜圖之間的相似度,計算公式如下:=[??[?[?2其中和分別為正常狀態與實時測得振動信號的頻域分布,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。(4)頻率復雜度(FCA):頻率復雜度的定義與信息熵類似,頻率成分越復雜,對應的頻率復雜度特征量越大,計算公式為:=?ln?=其中f=100,200,…,2000Hz,f的諧波比重值。杭州開關柜振動聲學指紋在線監測維護說明