在線聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測機(jī)構(gòu)

6.4 2020年11月19日，我公司獲邀南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術(shù)部的邀請，委派公司技術(shù)智造中心總監(jiān)王國明博士向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術(shù)部、電力科學(xué)研究院等相關(guān)部門和直屬單位的領(lǐng)導(dǎo)做了《變壓器聲紋振動(dòng)在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)》的專題匯報(bào)，榮獲領(lǐng)導(dǎo)和**們的稱贊與肯定。

6.5 2020年10月30日，國網(wǎng)公司設(shè)備部領(lǐng)導(dǎo)視察1000kV廊坊特高壓變電站已投運(yùn)的1000kV電抗器運(yùn)行情況（如下圖6.4所示）。通過查看我公司的GZOLM-1000T型變壓器綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)（局部放電、聲紋振動(dòng)、鐵芯接地電流、油中溶解氣體、電抗器空負(fù)載等運(yùn)行參數(shù)）的多參量數(shù)據(jù)監(jiān)測和融合評(píng)價(jià)技術(shù)所展示的電抗器在線運(yùn)行中的性能狀況），后根據(jù)評(píng)價(jià)電抗器在線運(yùn)行健康態(tài)勢的診斷報(bào)告，把某一臺(tái)電抗器下線返廠維修，在廠區(qū)解體后驗(yàn)證了診斷報(bào)告的準(zhǔn)確性。 杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測服務(wù)的全流程支持。在線聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測機(jī)構(gòu)

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?！舸嬖诠收蠒r(shí)，信號(hào)頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。質(zhì)量振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)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。

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測功能特性◆采用加速度傳感器及電流傳感器監(jiān)測隔離開關(guān)聲紋振動(dòng)及電機(jī)電流信號(hào)。◆具有比對分析功能：可將現(xiàn)測與標(biāo)準(zhǔn)/歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向/縱向比對分析?！艟哂性\斷分析功能：可對隔離開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行診斷，并上傳原始數(shù)據(jù)及分析結(jié)果?！艟哂袛嚯姴粊G失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動(dòng)、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲(chǔ)及導(dǎo)出功能，可夠存儲(chǔ)1000次以上的操作數(shù)據(jù)，并具備批量處理數(shù)據(jù)功能?！艟邆渎暭y振動(dòng)及電機(jī)電流信號(hào)波形、包絡(luò)分析、時(shí)頻圖譜等展示功能?！糇詣?dòng)提取動(dòng)/靜觸頭的分/合閘動(dòng)作時(shí)間、電機(jī)峰值電流、電機(jī)電流的燃弧時(shí)間及抖動(dòng)高幅值關(guān)鍵特征、聲紋振動(dòng)脈動(dòng)關(guān)鍵特征等參量?！糁悄芊治觯阂劳杏谖夜窘⒌暮Ａ康湫凸收习咐臄?shù)據(jù)庫，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度比對，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線的互相關(guān)系數(shù)：接近1時(shí)，被測設(shè)備是接近正常狀態(tài)。接近0時(shí)，被測設(shè)備是可能存在故障的異常狀態(tài)。

近年來，國家電網(wǎng)公司狀態(tài)檢修工作不斷深化，對設(shè)備可靠性的要求不斷提高，及時(shí)、有效發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部潛伏性缺陷，保證GIS安全穩(wěn)定運(yùn)行、合理安排檢修周期成為狀態(tài)檢修模式下的當(dāng)務(wù)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(xué)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(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)標(biāo)準(zhǔn)對比。

3.3.1.1信號(hào)包絡(luò)分析為提高在線監(jiān)測的準(zhǔn)確度，GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)通常采用高采樣率獲取聲紋振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)，然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲(chǔ)與分析。因而采用包絡(luò)分析，簡化并反映原始信號(hào)特征，便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進(jìn)行包絡(luò)分析時(shí)存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號(hào)包絡(luò)分析。聲紋振動(dòng)和電流的信號(hào)包絡(luò)分析如下圖3.5所示。

3.3.1.2信號(hào)包絡(luò)重合度比對分析如下圖3.6所示，信號(hào)包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度比對，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集的與正常狀態(tài)的信號(hào)包絡(luò)互相關(guān)系數(shù)：◆接近1時(shí)，OLTC接近正常運(yùn)行狀態(tài)?！艚咏?時(shí)，OLTC可能存在故障。 GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)（開關(guān)設(shè)備）數(shù)據(jù)可視化和遠(yuǎn)程監(jiān)控。國產(chǎn)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障

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)系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。在線聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測機(jī)構(gòu)

3.2.2感知層的IED/主機(jī)GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)由采集模塊、處理模塊、電源模塊、USB接口、通信模塊等組成。◆采集模塊：實(shí)現(xiàn)6路聲紋振動(dòng)信號(hào)、1路電流信號(hào)的采集?！籼幚砟K：實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(hào)進(jìn)行處理，保證信號(hào)的有效性和可靠性，再將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于IED/主機(jī)進(jìn)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(jī)供電。◆USB接口：用于現(xiàn)場信號(hào)獲取、調(diào)試。◆通信模塊：用于向遠(yuǎn)端平臺(tái)層的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。在線聲紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測機(jī)構(gòu)