GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測:功能特性:各特征參量定義如下：(1)分合動(dòng)作時(shí)間：根據(jù)電機(jī)電流的變化來獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)至停止的時(shí)長；(2)電機(jī)峰值電流：電機(jī)電流出現(xiàn)后的瞬態(tài)過程中，電流的***個(gè)大半波的峰值；(3)電機(jī)電流燃弧時(shí)間：電機(jī)電流停止末端，電流變小后又增大，直至電流歸零的持續(xù)時(shí)間；(4)電流抖動(dòng)：電機(jī)在驅(qū)動(dòng)連桿時(shí)，電機(jī)電流不穩(wěn)定狀態(tài)稱為電流抖動(dòng)；(5)振動(dòng)聲學(xué)高幅值關(guān)鍵特征:捕獲一些振動(dòng)幅值比較大的時(shí)間點(diǎn)；(6)振動(dòng)聲學(xué)脈動(dòng)關(guān)鍵特征:振動(dòng)信號進(jìn)過小波濾波后，時(shí)域及頻域分布特性。振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動(dòng)作滯后、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》，2020年度需完成382臺(tái)換流變分接開關(guān)隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實(shí)施有載分接開關(guān)在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后的發(fā)展方向。變壓器/電抗器在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會(huì)使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器/電抗器整體故障的36%和4%，對變壓器/電抗器抗短路電流沖擊能力及安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機(jī)械損傷等，以上故障類型均可能導(dǎo)致繞組變形。杭州振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測遵循標(biāo)準(zhǔn)GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)功能。

重合度對比如圖9所示，包絡(luò)分析后可快速實(shí)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(guān)運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，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)信號多分辨率分析結(jié)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(xì)分量，計(jì)算各層詳細(xì)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(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)信號能量分布曲線對比。

現(xiàn)場圖樣GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測（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（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖4E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖4F）等機(jī)型。其中，便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開關(guān)的帶電檢測及定期檢修，標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測單元與壁掛式監(jiān)測單元適用于高壓開關(guān)類設(shè)備的長期在線監(jiān)測與故障診斷。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，包絡(luò)分析后可快速實(shí)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(shè)備運(yùn)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(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號包絡(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)指紋信號時(shí)域波形及頻域譜圖：GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測技術(shù)背景。

GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測:技術(shù)背景:斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護(hù)和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運(yùn)行的需要來可靠地投電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第9頁共12頁入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，以確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)對斷路器的在線監(jiān)測，準(zhǔn)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(hù)工作量，增強(qiáng)檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。振動(dòng)聲學(xué)指紋信號、線圈分合閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程及分合閘位置是斷路器在線監(jiān)測中非常重要的參數(shù)，是衡量斷路器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)，因此通過在線監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確提取振動(dòng)聲學(xué)指紋、分合閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康狀態(tài)具有重要意義。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測功能特性。杭州振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測遵循標(biāo)準(zhǔn)

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測信號分析與處理。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站)，實(shí)現(xiàn)大型變壓器/電抗器全振動(dòng)在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí)，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)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(shè)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)、有載分接開關(guān)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(tái)承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第23頁共29頁長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器/電抗器的振動(dòng)聲學(xué)指紋樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T監(jiān)測系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測（分體機(jī)的如下圖24C、一體機(jī)的如下圖24D）、固定型在線監(jiān)測（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖24E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖24F）等機(jī)型。其中，便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開關(guān)的帶電檢測及定期檢修。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷