GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
GIS在帶電運(yùn)行過程中除了機(jī)械故障會(huì)導(dǎo)致異常振動(dòng)外,放電性故障(如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動(dòng)、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會(huì)導(dǎo)致聲紋振動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生。因此,通過深入研究GIS本體的聲紋振動(dòng)信號(hào)特征可發(fā)現(xiàn)GIS機(jī)械性故障及放電性故障,具有監(jiān)測(cè)***、監(jiān)測(cè)結(jié)果互相補(bǔ)充的特點(diǎn)?;诼暭y振動(dòng)信號(hào)的在線監(jiān)測(cè),可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障,并及時(shí)預(yù)警,從而延長(zhǎng)使用壽命,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動(dòng)信號(hào)為主,結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測(cè),開發(fā)了故障診斷算法(***軟著權(quán))并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測(cè)(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(cè)(長(zhǎng)期固定式、短期移動(dòng)式)。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動(dòng)傳感器(壓電式加速度計(jì))、位移傳感器、電流傳感器、IED(在線監(jiān)測(cè)式)/主機(jī)(便攜/手持式)、云服務(wù)器、通訊單元、供電單元等組件構(gòu)成,架構(gòu)示意圖如下圖3.1所示,標(biāo)準(zhǔn)1U的IED/便攜式主機(jī)。 該技術(shù)在電磁干擾環(huán)境下,哪些監(jiān)測(cè)參數(shù)會(huì)受影響?GIS在線監(jiān)測(cè)指紋監(jiān)測(cè)參數(shù)
特高頻傳感器的外置安裝方式在系統(tǒng)維護(hù)中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。當(dāng)需要對(duì)特高頻傳感器進(jìn)行維護(hù)或更換時(shí),無(wú)需對(duì) GIS 設(shè)備進(jìn)行復(fù)雜的操作。維護(hù)人員只需到達(dá)安裝位置,松開固定裝置,即可將傳感器取下進(jìn)行檢測(cè)、維修或更換。這種便捷的維護(hù)方式減少了因維護(hù)操作對(duì) GIS 設(shè)備正常運(yùn)行的影響,同時(shí)降低了維護(hù)風(fēng)險(xiǎn),提高了維護(hù)工作的安全性和效率。例如,在對(duì)特高頻傳感器進(jìn)行定期校準(zhǔn)或清潔時(shí),能夠快速完成操作,確保傳感器始終處于比較好工作狀態(tài)。如何在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的壓縮比是多少,對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有何影響?
異常報(bào)警功能使系統(tǒng)成為電力設(shè)備安全運(yùn)行的 “守護(hù)者”。當(dāng)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的報(bào)警方案,檢測(cè)到異常的局部放電檢測(cè)結(jié)果時(shí),迅速做出響應(yīng)。以閥值報(bào)警為例,若監(jiān)測(cè)到局部放電信號(hào)幅值超過預(yù)設(shè)的嚴(yán)重故障閾值,系統(tǒng)立即判定設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障,以強(qiáng)光閃爍、高分貝聲音以及短信通知等多種方式,向運(yùn)維人員發(fā)出警報(bào)。同時(shí),自動(dòng)捕捉并記錄啟動(dòng)報(bào)警的局放信號(hào),這些記錄的數(shù)據(jù)對(duì)于后續(xù)深入分析故障原因、評(píng)估設(shè)備損壞程度具有重要價(jià)值,為維修工作提供有力依據(jù)。
3.3.2繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖3.10a為變壓器運(yùn)行時(shí)繞組及鐵芯的聲紋振動(dòng)時(shí)域信號(hào)。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài),采用頻域法分析聲紋振動(dòng)信號(hào)。如下圖11(b)所示,基于聲紋振動(dòng)信號(hào)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(guān)系數(shù)特征參量作為分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下:
3.3.2.1峰值頻率:頻譜圖中比較大幅值對(duì)應(yīng)的頻率值。3.3.2.2總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值,計(jì)算公式:THD=i=0nVi2V1,其中V1為100Hz基頻分量有效值,Vi為各諧波分量有效值,i為頻率索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為振動(dòng)頻譜圖的主要成分,總諧波畸變率應(yīng)較??;存在故障時(shí),諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,總諧波畸變率變大。 杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)軟件的用戶體驗(yàn)優(yōu)化。
3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動(dòng)信號(hào)多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號(hào)經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細(xì)分量,計(jì)算各層詳細(xì)分量信號(hào)能量,可獲得信號(hào)能量分布曲線。比對(duì)正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài),并提取互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動(dòng)信號(hào)能量分布曲線比對(duì)。
3.3.1.4時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻能量分布矩陣,同時(shí)反映原始信號(hào)時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號(hào)時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間,計(jì)算各區(qū)間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對(duì)。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻能量矩陣。 振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)怎樣促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展?專注在線監(jiān)測(cè)設(shè)備
聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)中,對(duì)聲音信號(hào)的相位檢測(cè)精度如何?GIS在線監(jiān)測(cè)指紋監(jiān)測(cè)參數(shù)
6.1.1層級(jí)概述1)AA局部放電及紅外可視化二合一監(jiān)測(cè)功能(可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求定制單一功能)的傳感器,每臺(tái)開關(guān)柜的電纜室內(nèi)安裝1個(gè)。傳感器內(nèi)置AA局部放電、紅外可視化等監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集,信號(hào)調(diào)理,A/D轉(zhuǎn)換,電源及通訊(支持LoRa、以太網(wǎng)等方式)等功能的模塊,形態(tài)規(guī)格為:142mm*85mm*43mm。2)通訊管理機(jī)負(fù)責(zé)各個(gè)傳感器傳送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯集傳送至平臺(tái)層的數(shù)據(jù)服務(wù)器。3)數(shù)據(jù)服務(wù)器、內(nèi)置操控及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析軟件的一體式工控計(jì)算機(jī)、向遠(yuǎn)端傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通訊管理機(jī)。軟件操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性強(qiáng),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)AA局部放電及紅外熱成像并具備態(tài)勢(shì)分析、參量(最高溫度、平均溫度、溫差、局部放電)閾值超限告警等功能,告警方式具有平臺(tái)層現(xiàn)場(chǎng)聲光、軟件界面彈窗、短信等。GIS在線監(jiān)測(cè)指紋監(jiān)測(cè)參數(shù)