國產(chǎn)振動(dòng)監(jiān)測傳感器電路設(shè)計(jì)

(1)包絡(luò)分析為提高在線監(jiān)測與診斷的準(zhǔn)確度，GZAFV-06T型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常采用高采樣率獲取聲紋振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)，然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲(chǔ)與分析。因而采用包絡(luò)分析，簡化并反映原始信號(hào)特征，便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進(jìn)行包絡(luò)分析時(shí)存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此，GZAFV-06型系統(tǒng)采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號(hào)包絡(luò)分析。OLTC的聲紋振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)包絡(luò)分析如下圖9的A和B所示。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動(dòng) 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)技術(shù)方案。國產(chǎn)振動(dòng)監(jiān)測傳感器電路設(shè)計(jì)

(3)頻譜互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測得振動(dòng)信號(hào)頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式如下：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測得振動(dòng)信號(hào)的頻域分布，X和Y為對(duì)應(yīng)信號(hào)的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號(hào)頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。(4)頻率復(fù)雜度(FCA)：頻率復(fù)雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的頻率復(fù)雜度特征量越大，計(jì)算公式如下：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對(duì)應(yīng)頻率信號(hào)能量，pf為振動(dòng)頻率為f的諧波比重值。(5)振動(dòng)平穩(wěn)性(DET):振動(dòng)平穩(wěn)性以理解為對(duì)振動(dòng)信號(hào)周期性的一種衡量,如果振動(dòng)平穩(wěn)性較差，那么作為振動(dòng)主要激勵(lì)源的部件出現(xiàn)機(jī)械穩(wěn)定性異常的可能性較大，其定義的公式如下：DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)電抗器振動(dòng)監(jiān)測故障診斷GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)主界面。

3.2.3云平臺(tái)服務(wù)器各項(xiàng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集裝置通過4G/5G無線傳輸模組（或電力光纖專網(wǎng)）傳送至云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)及深度計(jì)算，遠(yuǎn)端通過瀏覽器登錄云服務(wù)器可隨時(shí)隨的查看系統(tǒng)監(jiān)測與診斷內(nèi)容，對(duì)變壓器進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測與診斷分析。云平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖7所示，采用B/S結(jié)構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器模式），提供本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)深度計(jì)算、存儲(chǔ)及瀏覽器查看服務(wù)，便于管理。3.3信號(hào)分析與處理3.3.1OLTC運(yùn)行狀態(tài)分析OLTC動(dòng)作時(shí)，典型聲紋振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)如下圖8所示。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號(hào)區(qū)間，可有效判斷分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)等動(dòng)作順序，進(jìn)而分析分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1、GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）；2、GB/T10230.1分接開關(guān)第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法；3、GB/T10230.2分接開關(guān)第2部分：應(yīng)用導(dǎo)則；4、DL/T265變壓器有載分接開關(guān)現(xiàn)場試驗(yàn)導(dǎo)則；5、DL/T574變壓器分接開關(guān)運(yùn)行維修導(dǎo)則；6、DL/T846.8-2017高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件第8部分：有載分接開關(guān)測試儀；7、DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)；8、DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則；9、DL/T1432.1變電設(shè)備在線監(jiān)測與診斷裝置檢驗(yàn)規(guī)范第1部分：通用檢驗(yàn)規(guī)范；10、DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關(guān)使用導(dǎo)則；杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)監(jiān)測報(bào)告。

OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下，通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓，起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，OLTC故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。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OLTC在線監(jiān)測與診斷與故障診斷不僅對(duì)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。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動(dòng) 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。智能振動(dòng)監(jiān)測的選擇

GZMOA-1000L 型金屬氧化物避雷器監(jiān)測子系統(tǒng)。國產(chǎn)振動(dòng)監(jiān)測傳感器電路設(shè)計(jì)

信號(hào)包絡(luò)分析

為提高在線監(jiān)測的準(zhǔn)確度，GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)通常采用高采樣率獲取聲紋振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)，然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲(chǔ)與分析。因而采用包絡(luò)分析，簡化并反映原始信號(hào)特征，便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進(jìn)行包絡(luò)分析時(shí)存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號(hào)包絡(luò)分析。聲紋振動(dòng)和電流的信號(hào)包絡(luò)分析

信號(hào)包絡(luò)重合度比對(duì)分析

信號(hào)包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對(duì)分析，更直觀地判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度比對(duì)，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集的與正常狀態(tài)的信號(hào)包絡(luò)互相關(guān)系數(shù)：◆接近1時(shí)，OLTC接近正常運(yùn)行狀態(tài)。◆接近0時(shí)，OLTC可能存在故障。 國產(chǎn)振動(dòng)監(jiān)測傳感器電路設(shè)計(jì)