電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能特點(diǎn)

杭州國(guó)洲電力科技有限公司，專注于綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)、輸、變、配、用、儲(chǔ)等全過(guò)程的各主設(shè)備參量監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)的研制，致力于為領(lǐng)域內(nèi)的各科研院所、專業(yè)院校、設(shè)備管理、工程服務(wù)、發(fā)電、設(shè)備制造等合作方提供前列的解決方案。我公司于2014年1月把研發(fā)部、生產(chǎn)部和技術(shù)服務(wù)部融合打造成“技術(shù)智造中心”，并在研發(fā)部組建了專注于局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)和振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的兩個(gè)技術(shù)組，成功研制出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的局部放電和振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)，且至今已在合作方的實(shí)驗(yàn)室、投運(yùn)站場(chǎng)、制造廠區(qū)上大量運(yùn)用多年，為綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域中電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提供了逐年增長(zhǎng)的先進(jìn)的、高效的技術(shù)支持。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)能量分布曲線。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能特點(diǎn)

?獨(dú)有的信號(hào)處理功能，生成振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開(kāi)關(guān)及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài)；?具有繞組及鐵芯振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)頻譜分析功能，自動(dòng)識(shí)別峰值頻率偏移及諧波增量，實(shí)時(shí)分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)；?振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)和電流信號(hào)歷史數(shù)據(jù)曲線趨勢(shì)功能；?信號(hào)閾值告警功能，軟件自動(dòng)分析信號(hào)增長(zhǎng)趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)告警，也可手動(dòng)設(shè)置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統(tǒng)軟件內(nèi)置海量故障特征的數(shù)據(jù)庫(kù)，可與測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)信號(hào)波形、時(shí)間長(zhǎng)度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測(cè)得的數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號(hào)的正常檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入保存，便于對(duì)該廠家、型號(hào)的變壓器數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對(duì)分析；杭州變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

各特征參量定義如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對(duì)應(yīng)的頻率值。(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)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國(guó)智造者”第5頁(yè)共12頁(yè)=2其中100Hz基頻分量有效值，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?。淮嬖诠收蠒r(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。

重合度對(duì)比如圖9所示，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比分析，更直觀地判斷有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比，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)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，有載分接開(kāi)關(guān)可能存在故障。能量分布曲線基于小波變換的振動(dòng)信號(hào)多分辨率分析結(jié)果如下圖10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。對(duì)比正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷有載分接開(kāi)關(guān)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。圖11為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)振動(dòng)信號(hào)能量分布曲線對(duì)比。GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測(cè)功能特性。

現(xiàn)場(chǎng)圖樣GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測(cè)（分體機(jī)的如下圖4C、一體機(jī)的如下圖4D）、固定型在線監(jiān)測(cè)（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖4E、壁掛式監(jiān)測(cè)單元的如下圖4F）等機(jī)型。其中，便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開(kāi)關(guān)的帶電檢測(cè)及定期檢修，標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)單元與壁掛式監(jiān)測(cè)單元適用于高壓開(kāi)關(guān)類設(shè)備的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫(kù)，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比開(kāi)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)重合度對(duì)比，GZAF-1000S監(jiān)測(cè)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)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，被測(cè)設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí)，GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形及頻域譜圖：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)技術(shù)系統(tǒng)功能。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能特點(diǎn)

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能特點(diǎn)

時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)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，用于有載分接開(kāi)關(guān)正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對(duì)比。下圖12為正常狀態(tài)下振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)頻能電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國(guó)智造者”第14頁(yè)共29頁(yè)量矩陣。圖12振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)頻能量矩陣?yán)@組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)的繞組及鐵芯振動(dòng)聲學(xué)指紋的時(shí)域信號(hào)。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)，采用頻域法分析振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測(cè)。如下圖13(b)所示，基于振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(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，以作為變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)的分析參數(shù)。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能特點(diǎn)