4.2.3根據(jù)各時頻信號互相關(guān)系數(shù)、能量分布曲線特征參量(互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度)、ATF圖譜特征參量(六等分區(qū)間均值)、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態(tài)量,采用深度學(xué)習(xí)算法,自動判斷變壓器運行狀態(tài)及機(jī)械故障類型。
4.2.4結(jié)合變壓器的帶電監(jiān)測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量,進(jìn)行數(shù)據(jù)的多參量融合分析,形成基于多源數(shù)據(jù)的故障預(yù)警機(jī)制,多參量融合分析不僅提高了識別故障的準(zhǔn)確性,而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如,對于變壓器疑似問題地診斷可結(jié)合負(fù)荷、損耗、繞組機(jī)械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析,在監(jiān)測到變壓器地聲紋振動頻譜時,GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以自動去查詢變壓器地歷史電流和電壓信號,如果發(fā)現(xiàn)在某段時期確實有大電流沖擊,可給出預(yù)警:變壓器可能存在繞組變形地異常。 GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(變壓器、電抗器)包絡(luò)分析。電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面
確保采集到的振動和聲學(xué)數(shù)據(jù)具有足夠的準(zhǔn)確性和分辨率,以便于識別設(shè)備的正常運行狀態(tài)與異常情況,可以采取以下措施:
選擇合適的傳感器:根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備的特性和監(jiān)測要求選擇適當(dāng)類型和規(guī)格的振動和聲學(xué)傳感器。傳感器應(yīng)具有高靈敏度和適當(dāng)?shù)念l率響應(yīng)范圍。校準(zhǔn)傳感器:定期對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),以確保其輸出與實際測量值之間的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系。優(yōu)化采樣頻率:根據(jù)設(shè)備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型,設(shè)置合適的采樣頻率,以捕捉到振動和聲學(xué)信號的關(guān)鍵特征。減少噪聲干擾:采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾,如使用屏蔽電纜、設(shè)置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進(jìn)行測量等。數(shù)據(jù)預(yù)處理:采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),提高信號質(zhì)量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結(jié)合不同的測量位置,可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性,從而增強(qiáng)信號的準(zhǔn)確性。動態(tài)范圍調(diào)整:根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)調(diào)整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍,確保在設(shè)備運行在不同負(fù)載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提取:應(yīng)用高級信號處理技術(shù),如時頻分析、小波變換等,提取出反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征。 振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)發(fā)展歷程與技術(shù)創(chuàng)新成果。
GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)形態(tài)分便攜式帶電監(jiān)測(分體機(jī),如上圖3.3、一體機(jī))、長期固定在線監(jiān)測式(標(biāo)準(zhǔn)1U的IED,如上圖3.3)等機(jī)型。其中,便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧,適用于帶電巡檢、故障診斷;標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測單元與壁掛式監(jiān)測單元適用于長期在線監(jiān)測與故障診斷。6.12020年10月20日,我公司榮獲國網(wǎng)公司設(shè)備部的邀請,委派技術(shù)智造中心總監(jiān)王國明博士參與國網(wǎng)設(shè)備部組織的關(guān)于智慧變電站技術(shù)方案審查會,向與會的國網(wǎng)公司設(shè)備部、各省公司設(shè)備部及各省電科院的領(lǐng)導(dǎo)和**們做了《聲紋振動監(jiān)測技術(shù)在變電站主設(shè)備智慧型綜合監(jiān)測中的作用和實施方案》的匯報,獲與會領(lǐng)導(dǎo)和**們的高度認(rèn)可。如下圖6.1所示。
六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運業(yè)績GZAFV-01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目(已經(jīng)投運的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等),實現(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷,有效地提高設(shè)備運行可靠性。同時,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)、OLTC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)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作,不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數(shù)據(jù)庫。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的節(jié)能效益分析。
聲紋振動監(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)備正常運行,降低了電網(wǎng)風(fēng)險。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。5.3采用獨特的時域、包絡(luò)、重合度比對、時頻矩陣等分析法,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、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(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,可真實反應(yīng)被試品運行狀態(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具備邊緣計算能力,就地采集并處理聲紋振動及電流信號,完成分析計算后根據(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)平臺層及應(yīng)用層要求上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的高精度與可靠性。杭州隔離開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測工作原理
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的智能化設(shè)計。電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面
變壓器振動主要包括OLTC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(dǎo)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,不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動信號通過絕緣油、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傳感器測得。OLTC切換過程中,分接選擇器動作、切換開關(guān)動作、動靜觸頭碰撞等機(jī)械動作產(chǎn)生聲紋振動信號,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OLTC結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象,必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動力矩的變化,從而使驅(qū)動電機(jī)電流發(fā)生變化。因此,可通過監(jiān)測驅(qū)動電機(jī)電流信號與聲紋振動信號的結(jié)合分析,可更加有效的評價OLTC在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。變壓器運行時,電流通過繞組時產(chǎn)生的電動力引起繞組振動,硅鋼片的磁致伸縮及電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件界面