4.2.3根據(jù)各時頻信號互相關系數(shù)、能量分布曲線特征參量(互相關系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度)、ATF圖譜特征參量(六等分區(qū)間均值)、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態(tài)量,采用深度學習算法,自動判斷變壓器運行狀態(tài)及機械故障類型。
4.2.4結合變壓器的帶電監(jiān)測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量,進行數(shù)據(jù)的多參量融合分析,形成基于多源數(shù)據(jù)的故障預警機制,多參量融合分析不僅提高了識別故障的準確性,而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如,對于變壓器疑似問題地診斷可結合負荷、損耗、繞組機械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析,在監(jiān)測到變壓器地聲紋振動頻譜時,GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以自動去查詢變壓器地歷史電流和電壓信號,如果發(fā)現(xiàn)在某段時期確實有大電流沖擊,可給出預警:變壓器可能存在繞組變形地異常。 GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(變壓器、電抗器)包絡分析。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面
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,提高信號質量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結合不同的測量位置,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)范圍調整:根據(jù)設備的運行狀態(tài)調整測量系統(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。 振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)發(fā)展歷程與技術創(chuàng)新成果。
GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機形態(tài)分便攜式帶電監(jiān)測(分體機,如上圖3.3、一體機)、長期固定在線監(jiān)測式(標準1U的IED,如上圖3.3)等機型。其中,便攜式一體機結構輕巧,適用于帶電巡檢、故障診斷;標準監(jiān)測單元與壁掛式監(jiān)測單元適用于長期在線監(jiān)測與故障診斷。6.12020年10月20日,我公司榮獲國網公司設備部的邀請,委派技術智造中心總監(jiān)王國明博士參與國網設備部組織的關于智慧變電站技術方案審查會,向與會的國網公司設備部、各省公司設備部及各省電科院的領導和**們做了《聲紋振動監(jiān)測技術在變電站主設備智慧型綜合監(jiān)測中的作用和實施方案》的匯報,獲與會領導和**們的高度認可。如下圖6.1所示。
六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術交流與投運業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項目(已經投運的廊坊特高壓站、濟南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等),實現(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷,有效地提高設備運行可靠性。同時,我公司積極與各科研院所(南網電科院、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(山東電力設備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、OLTC制造商(上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等)、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作,不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數(shù)據(jù)庫。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的節(jié)能效益分析。
聲紋振動監(jiān)測技術的應用意義GZAFV-01系統(tǒng)適用于GIS、AIS、隔離開關、開關柜等開關設備的帶電監(jiān)測、在線監(jiān)測與故障診斷,不影響被測設備正常運行且無電氣連接,主要意義如下:5.1采用帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測方式,不影響被測設備正常運行,降低了電網風險。5.2監(jiān)測方式與被測設備無電氣連接,具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點。5.3采用獨特的時域、包絡、重合度比對、時頻矩陣等分析法,并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數(shù)、頻率復雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量,提高在線監(jiān)測準確度。5.4內置基于海量典型樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能研判技術而建立的數(shù)據(jù)庫,可真實反應被試品運行狀態(tài),有效診斷故障程度和類型。5.5符合智慧/智能型變電站建設原則,IED具備邊緣計算能力,就地采集并處理聲紋振動及電流信號,完成分析計算后根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結構,根據(jù)平臺層及應用層要求上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結果。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的高精度與可靠性。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測工作原理
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)的智能化設計。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面
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容。變壓器內部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結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,必然伴隨著電機驅動力矩的變化,從而使驅動電機電流發(fā)生變化。因此,可通過監(jiān)測驅動電機電流信號與聲紋振動信號的結合分析,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。變壓器運行時,電流通過繞組時產生的電動力引起繞組振動,硅鋼片的磁致伸縮及電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面