變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖

二、遵循標(biāo)準(zhǔn)（不限于下列標(biāo)準(zhǔn)）2.1GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）。2.2DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。2.3DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則。2.4DL/T1432.1變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置檢驗(yàn)規(guī)范第1部分：通用檢驗(yàn)規(guī)范。2.5DL/T1498.1變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范第1部分：通用技術(shù)規(guī)范。2.6DL/T1686六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)檢修導(dǎo)則。2.7DL/T1687六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則。2.8DL/T1700隔離開關(guān)及接地開關(guān)狀態(tài)檢修導(dǎo)則。2.9Q/GDW383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則。2.10Q/GDWZ414變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范。2.11Q/GDW561輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則。2.12Q/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。2.13國家電網(wǎng)公司智能組合電器技術(shù)規(guī)范。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)的技術(shù)突破點(diǎn)。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖

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。 特色服務(wù)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測機(jī)構(gòu)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)的環(huán)保效益分析。

綜上所述，采用聲紋振動(dòng)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(yùn)行，有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲(chǔ)備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，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(dòng)的在線重癥監(jiān)護(hù)式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動(dòng)傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(jī)；下文皆用IED/主機(jī)簡稱）、云服務(wù)器、通訊單元及供電單元構(gòu)成；操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合包絡(luò)分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時(shí)域信號(hào)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(shí)現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價(jià)與故障類型診斷。

技術(shù)背景GIS運(yùn)行時(shí)，電流通過高壓導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起振動(dòng)，由于導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，GIS本體振動(dòng)產(chǎn)生的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。當(dāng)存在機(jī)械故障時(shí)，聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。GIS本體機(jī)械型缺陷主要是指內(nèi)部存在開關(guān)觸頭接觸異常、導(dǎo)電桿接觸不良、母線卡簧松動(dòng)、屏蔽罩松動(dòng)等異常時(shí)，在交變電場作用下發(fā)生異常振動(dòng)，長期振動(dòng)可能導(dǎo)致導(dǎo)電桿和絕緣件松動(dòng)，易造成絕緣事故。異常振動(dòng)還可能造成SF6氣體泄漏，損壞絕緣子和絕緣支柱，影響外殼接地牢固，危及GIS運(yùn)行安全。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)的多功能集成。

聲紋振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義GZAFV-01系統(tǒng)適用于GIS、AIS、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測、在線監(jiān)測與故障診斷，不影響被測設(shè)備正常運(yùn)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(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。5.2監(jiān)測方式與被測設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。5.3采用獨(dú)特的時(shí)域、包絡(luò)、重合度比對、時(shí)頻矩陣等分析法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量等特征參量，提高在線監(jiān)測準(zhǔn)確度。5.4內(nèi)置基于海量典型樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能研判技術(shù)而建立的數(shù)據(jù)庫，可真實(shí)反應(yīng)被試品運(yùn)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(shè)原則，IED具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動(dòng)及電流信號(hào)，完成分析計(jì)算后根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺(tái)層及應(yīng)用層要求上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。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)。GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測歡迎選購

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3.1技術(shù)原理變壓器振動(dòng)主要包括OLTC切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(dòng)、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)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(dòng)信號(hào)通過絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)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(dòng)傳感器測得。

OLTC切換過程中，分接選擇器動(dòng)作、切換開關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生聲紋振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)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(gòu)磨損、卡滯、松動(dòng)、變形等故障。切換過程中若儲(chǔ)能彈簧性能發(fā)生改變或儲(chǔ)能過程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)與聲紋振動(dòng)信號(hào)的結(jié)合分析，可更加有效的評價(jià)OLTC在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價(jià)與故障類型診斷。 變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖