杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品

3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8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，計算各層詳細(xì)分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷OLTC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。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。

3.3.1.4時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣，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OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品

1.1公司概述杭州國洲電力科技有限公司，成立于2013年5月，是專注于綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)、輸、變、配、用、儲等全過程的電力設(shè)備參量監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評價技術(shù)的研、產(chǎn)、銷、服四位一體的****，致力于為領(lǐng)域內(nèi)各科研院所、專業(yè)院校、設(shè)備管理、工程服務(wù)、電能生產(chǎn)、設(shè)備制造等合作方提供質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。我公司于2014年把研發(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”，并在中心組建了專注于局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的兩大課題組，成功研制出自主知識產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)。我公司的技術(shù)近10年在投運(yùn)站場、制造廠區(qū)的電力設(shè)備上大量的持續(xù)運(yùn)用，為電網(wǎng)的可靠運(yùn)行提供了逐年增長的技術(shù)支持，特別是在變壓器（電抗器）、開關(guān)設(shè)備和輸電設(shè)備等電力設(shè)備的絕緣、機(jī)械的狀態(tài)分析與診斷方面，憑借前沿的軟/硬件技術(shù)與先進(jìn)的監(jiān)測方法，為電力設(shè)備的高效運(yùn)檢提供了質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。杭州振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件杭州國洲電力科技有限公司各類高壓開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的功能特點(diǎn)。

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(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。變壓器運(yùn)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

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(yùn)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(shí)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(yùn)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(yùn)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?。簯?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。 GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測軟件界面。

3.3.2.3基頻信號能量比(E)100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，計算公式：E=jmS1j2jmSj2，其中S1為100Hz基頻分量的時域信號，Sj為原始信號，j為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實(shí)測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式：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)時測得聲紋振動信號的頻域分布，X和Y為對應(yīng)信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。◆正常運(yùn)行時，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1?！舸嬖诠收蠒r，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)各類高壓開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。隔離開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測軟件功能

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)背景。杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品

3.2.2感知層的IED/主機(jī)GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)由采集模塊、處理模塊、電源模塊、USB接口、通信模塊等組成。◆采集模塊：實(shí)現(xiàn)6路聲紋振動信號、1路電流信號的采集?！籼幚砟K：實(shí)現(xiàn)信號的放大、濾波和檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能，利用硬件對采集的信號進(jìn)行處理，保證信號的有效性和可靠性，再將處理后的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，便于IED/主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析?！綦娫茨K：包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換，為IED/主機(jī)供電?！鬠SB接口：用于現(xiàn)場信號獲取、調(diào)試?！敉ㄐ拍K：用于向遠(yuǎn)端平臺層的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品