目前針對(duì)GIS較成熟的監(jiān)測方法,主要有電氣法、聲測法及化學(xué)分析法三大類,以上監(jiān)測方法均針對(duì)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(yùn)行中,除了放電性故障之外,機(jī)械性故障也是導(dǎo)致事故發(fā)生的一大主要原因,當(dāng)GIS存在開關(guān)觸頭接觸異常、殼體對(duì)接不平衡、導(dǎo)桿輕微彎曲等缺陷時(shí),在開關(guān)操作的機(jī)械力、負(fù)載電流產(chǎn)生的交變電動(dòng)力等因素的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械性運(yùn)動(dòng),造成設(shè)備異常振動(dòng)。GIS的異常振動(dòng)對(duì)其本體有很大危害,會(huì)造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點(diǎn)懸浮等缺陷,長期發(fā)展可能導(dǎo)致絕緣事故的發(fā)生。因此,加強(qiáng)對(duì)GIS機(jī)械性故障的監(jiān)測,是保證GIS安全運(yùn)行的重要手段。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)合作案例。變壓器聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測客服電話
OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下,通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓,起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(下圖1所示),OLTC故障占變壓器總體故障的30%以上,各類故障影響變壓器及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。OLTC的故障模式有多種,具體包括傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動(dòng)作滯后、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》,2020年度需完成382臺(tái)換流變OLTC隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實(shí)施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對(duì)確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,也是今后的發(fā)展方向。變壓器聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測客服電話GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)(開關(guān)設(shè)備)高效檢測和設(shè)備保護(hù)。
3.3.2.3基頻信號(hào)能量比(E)100Hz基頻分量時(shí)域信號(hào)能量占信號(hào)總能量的比值,計(jì)算公式:E=jmS1j2jmSj2,其中S1為100Hz基頻分量的時(shí)域信號(hào),Sj為原始信號(hào),j為采樣索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為聲紋振動(dòng)頻譜圖的主要成分,基頻信號(hào)能量比應(yīng)較大;存在故障時(shí),諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,基頻信號(hào)能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實(shí)測的聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜圖之間的相似度,計(jì)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(tài)與實(shí)時(shí)測得聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻域分布,X和Y為對(duì)應(yīng)信號(hào)的平均值,互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1?!粽_\(yùn)行時(shí),相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1。◆存在故障時(shí),信號(hào)頻率分布發(fā)生改變,互相關(guān)系數(shù)減小。
3.2.3平臺(tái)層的云服務(wù)器數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場傳感器采集并經(jīng)過IED/主機(jī)處理后,通過通信模塊(4G/5G無線傳輸或電力光纖專網(wǎng))傳送至云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)及深度計(jì)算,平臺(tái)層的操控計(jì)算機(jī)(含通過IEC61850通訊管理連接的遠(yuǎn)端)可通過瀏覽器登錄云服務(wù)器隨時(shí)隨地查看監(jiān)測數(shù)據(jù),對(duì)變壓器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測及診斷分析。云服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器模式),提供監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度計(jì)算、存儲(chǔ)、瀏覽器查看等服務(wù)。
3.2GZAFV-01系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)GZAFV-01系統(tǒng)由感知層的聲紋振動(dòng)傳感器、電流傳感器、IED/主機(jī),網(wǎng)絡(luò)層的通訊管理里,平臺(tái)層的數(shù)據(jù)(云)服務(wù)器、內(nèi)置操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件的操控計(jì)算機(jī)、IEC61850通訊管理機(jī)等構(gòu)成。 杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用背景。
從振動(dòng)和聲學(xué)數(shù)據(jù)中提取有用的特征,以便建立設(shè)備的聲學(xué)指紋,通常會(huì)用到以下信號(hào)處理技術(shù):傅里葉變換(FFT):用于分析信號(hào)在頻域中的特性,可以識(shí)別出設(shè)備運(yùn)行時(shí)的固有頻率和諧波成分。短時(shí)傅里葉變換(STFT):與FFT相比,STFT能夠展示信號(hào)隨時(shí)間變化的頻率特性,適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析。小波變換:具有良好的時(shí)頻局部化特性,能夠在多尺度上分析信號(hào),適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡(luò)檢測:用于提取振動(dòng)信號(hào)的振幅包絡(luò),可以用來表示信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。頻譜分析:通過計(jì)算信號(hào)的功率譜密度(PSD)或幅值譜,可以識(shí)別出信號(hào)的頻率成分和能量分布。時(shí)頻分析方法:如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等,這些方法能夠提供信號(hào)的時(shí)頻表示,有助于分析復(fù)雜非線性和非平穩(wěn)信號(hào)。模態(tài)分析:通過識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的模態(tài)特性,可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征。熵分析:如時(shí)域熵、頻域熵或小波熵,這些方法可以量化信號(hào)的不確定性和復(fù)雜性,有助于識(shí)別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計(jì)分析:包括均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù),可以描述信號(hào)的波動(dòng)性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計(jì)量:如偏度和峰度,它們可以提供信號(hào)分布形狀的信息,有助于識(shí)別異常模式。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的科研合作背景。如何振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測利潤
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2.15Q/GDWZ410高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)則。2.16Q/GDWZ414變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范。2.17Q/GDW561輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則。2.18Q/GDW739輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)變電設(shè)備在線監(jiān)測I1接口網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范。2.19Q/GDW1168-2013輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程。2.20JB/T8314分接開關(guān)試驗(yàn)導(dǎo)則。2.21國家電網(wǎng)公司變電監(jiān)測管理規(guī)定(試行)第11分冊機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測細(xì)則。2.22IEC60214.1Tap-changersPart1:PerformanceRequirementsandTestMethods。2.23IEC60214.2Tap-changersPart2:ApplicationGuidelines。2.24IEEEC57.131IEEEStandardRequirementsforTapChanger。2.25IEEEC57.139IEEEGuideforDissolvedGasAnalysisinTransformerLoadTapChangers。2.26IEEEC57.143IEEEGuideforApplicationforMonitoringEquipmenttoLiquid-ImmersedTransformersandComponents。2.27CIGREWorkingGroupA2.34GuideforTransformerMaintenance。變壓器聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測客服電話