杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測業(yè)績

重合度對比如圖9所示，包絡分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度對比分析，更直觀地判斷有載分接開關運行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，系統(tǒng)引入互相關系數(shù)的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態(tài)包絡曲線互相關系數(shù)接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態(tài)；當互相關系數(shù)接近0時，有載分接開關可能存在故障。能量分布曲線基于小波變換的振動信號多分辨率分析結果如下圖10所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量，計算各層詳細分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。對比正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷有載分接開關運行狀態(tài)，并提取互相關系數(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)振動信號能量分布曲線對比。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)遵循標準。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測業(yè)績

敞開式斷路器監(jiān)測:技術背景:敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運行的需要來可靠地投入或切除相應的線路或電氣設備，以確保系統(tǒng)安全運行。實現(xiàn)對斷路器機械特性的在線監(jiān)測，準確得知斷路器的工作狀態(tài)和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性。振動聲學指紋信號、線圈分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置是斷路器非常重要的參數(shù)，是衡量斷路器性能優(yōu)劣的重要指標。因此，通過在線監(jiān)測系統(tǒng)準確提取振動聲學指紋、分閘電流、合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康程度和工作狀態(tài)診斷具有重要意義。開關柜振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結構GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)概述。

時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學指紋信號時頻能量分布矩陣，同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間，計算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于有載分接開關正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對比。下圖12為正常狀態(tài)下振動聲學指紋信號時頻能電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動聲學指紋信號時頻能量矩陣繞組及鐵芯運行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運行時的繞組及鐵芯振動聲學指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態(tài)，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測。如下圖13(b)所示，基于振動聲學指紋信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數(shù)特征參量，以作為變壓器/電抗器運行狀態(tài)的分析參數(shù)。

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動聲學指紋信號，監(jiān)測單元具備多個感知點開展實時的連續(xù)性或周期性的自動監(jiān)測功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測單元可向綜合分析單元傳送標準化數(shù)據(jù)、分析結果和預警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對分析功能：可將監(jiān)測數(shù)據(jù)與標準信號、歷史監(jiān)測信號進行比對分析；?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復電自啟動、自復位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導出1年以上數(shù)據(jù)；?具備振動聲學指紋信號時域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動提取峰值頻率、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，以作為GIS運行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設置報警閾值。?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，包絡分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關系數(shù)的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態(tài)包絡曲線互相關系數(shù)接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態(tài)；當互相關系數(shù)接近0時，被測設備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時，GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測重合度對比。

傳統(tǒng)的繞組變形檢測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電檢測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、鐵芯接地不良、夾件松動或損傷，常用檢測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。采用聲學指紋法檢測繞組及鐵芯狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，不影響電力變壓器/電抗器正常運行，且與設備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。杭州國洲電力科技有限公司結合多年研發(fā)及現(xiàn)場經(jīng)驗，成功研制GZAF-1000T系列變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測，也有便攜式的帶電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第3頁共29頁電檢測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務器（采用B/S結構）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構成，結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、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)下實現(xiàn)變壓器有載分接開關及本體（繞組及鐵芯）全振動監(jiān)測與故障診斷。杭州國洲電力科技有限公司各類高壓開關監(jiān)測系統(tǒng)的功能特點。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測業(yè)績

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能特性。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測業(yè)績

系統(tǒng)原理：變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關切換時的瞬態(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/電抗器聲學指紋監(jiān)測的分析內容。變壓器/電抗器內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，可由安裝于外壁的加速度傳感器測得。有載分接開關（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(chǎn)生振動信號。振動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，可反映分接開關結構磨損、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)測驅動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況，且電流信號與振動聲學指紋信號的結合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。杭州變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測業(yè)績