(3)頻譜互相關系數(shù)(r):正常狀態(tài)與實時測得振動信號頻譜圖之間的相似度,計算公式如下: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)與實時測得振動信號的頻域分布,X和Y為對應信號的平均值,互相關系數(shù)范圍為0~1。正常運行時,相關系數(shù)應接近于1;存在故障時,信號頻率分布發(fā)生改變,互相關系數(shù)減小。(4)頻率復雜度(FCA):頻率復雜度的定義與信息熵類似,頻率成分越復雜,對應的頻率復雜度特征量越大,計算公式如下:FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對應頻率信號能量,pf為振動頻率為f的諧波比重值。(5)振動平穩(wěn)性(DET):振動平穩(wěn)性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩(wěn)性較差,那么作為振動主要激勵源的部件出現(xiàn)機械穩(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)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術系統(tǒng)的可擴展性。電氣設備振動監(jiān)測的特征
綜上所述,采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測,與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結合多年技術預研儲備及現(xiàn)場技術服務經(jīng)驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng),既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置(在線監(jiān)測式:IED,便攜/手持式:主機;下文皆用IED/主機簡稱)、云服務器、通訊單元及供電單元構成;操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號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OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州無線振動監(jiān)測設備GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(變壓器、電抗器)的評價和維護建議。
目前針對 GIS設備較成熟的監(jiān)測方法,主要有電氣法、聲測法及化學分析法三大類,以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產(chǎn)生的電磁波、聲波、光、電弧分解產(chǎn)物等物理量。但在 GIS的運行中,除了放電性故障之外,機械性故障也是導致事故發(fā)生的一大主要原因,當GIS設備存在開關觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等缺陷時,在開關操作的機械力、負載電流產(chǎn)生的交變電動力等因素的作用下會產(chǎn)生機械性運動,造成設備異常振動。GIS設備的異常振動對其本體有很大危害,會造成六氟化硫氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等缺陷,長期發(fā)展可能導致絕緣事故的發(fā)生。因此,加強對GIS機械性故障的監(jiān)測,是保證GIS安全運行的重要手段。
3.2.2數(shù)據(jù)采集裝置GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置由傳感器、信號調理電路、AD采樣電路及緩存模塊、MCU控制單元、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。傳感器實現(xiàn)多路振動、聲紋及驅動電機電流等信號感知,信號調理電路實現(xiàn)信號放大、濾波、檢波及A/D轉換等功能,AD采樣電路及緩存模塊將轉換后的數(shù)字信號(振動、聲紋和電流的信號)傳輸至MCU控制單元。MCU控制單元實現(xiàn)信號時域、頻域等的基本分析后,采用IEC61850協(xié)議或私有協(xié)議將原始數(shù)據(jù)及基本分析結果上傳至客戶端或平臺層。電源模塊包括電源輸入(220V)及降壓轉換,為數(shù)據(jù)采集裝置供電;USB接口用于現(xiàn)場信號獲取、調試;4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數(shù)據(jù)采集裝置示意圖及參數(shù)分別如下圖5和下表2所示。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務的客戶滿意度調查。
變壓器/電抗器(下文皆用“變壓器”簡稱)在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用,其安全穩(wěn)定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關(下文皆用OLTC簡稱)、繞組及鐵芯是變壓器的重要組成部分,三者故障率總和占變壓器整體故障70%左右,而傳統(tǒng)預防性試驗有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態(tài)監(jiān)測,可在在線狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的潛在故障,并及時預警,從而延長變壓器使用壽命,提高電網(wǎng)運行的可靠性。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的環(huán)保效益分析。浙江振動監(jiān)測脈沖信號
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的標準化實施路徑。電氣設備振動監(jiān)測的特征
數(shù)據(jù)采集裝置安裝在密封箱體內,在線型的掛壁式主機使用強力磁鐵吸附在變壓器的外壁(如下圖6B所示),同時磁鐵外側涂抹強力膠水加強粘合。本系統(tǒng)的各類傳感器、通信模塊和前端主控單元統(tǒng)一采用220V供電方式。數(shù)據(jù)采集裝置防護箱的外部設有5個防水接口,分別是聲紋和振動信號傳感器接入孔防水接口、電流信號接入防水接口、電源線纜防水接口、USB信號防水接口、采集箱進出線孔,安裝防水接頭、振動信號、聲紋信號、電流信號引入線纜孔安裝雙防12-PG13.5接頭、通信引入線纜采用PG16型防水接頭,并內外兩邊涂膠處理,進入雙防接頭之前的線纜均套金屬保護管,采集箱內部接線端子做密封保護,確保采集箱內部整體密封。電氣設備振動監(jiān)測的特征