研制的振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景

聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)、在線監(jiān)測(cè)與故障診斷，不影響被測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行且無電氣連接，主要意義如下：5.1采用帶電監(jiān)測(cè)/在線監(jiān)測(cè)方式，不影響被測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。5.2監(jiān)測(cè)方式與被測(cè)設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。5.3采用獨(dú)特的時(shí)域、包絡(luò)、重合度比對(duì)、時(shí)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(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量等特征參量，提高在線監(jiān)測(cè)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(kù)，可真實(shí)反應(yīng)被試品運(yùn)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(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動(dòng)及電流信號(hào)，完成分析計(jì)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(tái)層及應(yīng)用層要求上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)的概述。研制的振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景

四、GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)4.1基本功能4.1.1支持多通道信號(hào)同步實(shí)時(shí)地采集、顯示及分析。4.1.2具有時(shí)間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能，可手動(dòng)選擇信號(hào)觸發(fā)方式。4.1.3可將任意兩次測(cè)量的圖譜進(jìn)行相似度分析，并自動(dòng)計(jì)算圖譜的重合度。4.1.4具有先進(jìn)的能量譜分析功能，并能自動(dòng)識(shí)別能量譜比較大的高低頻能量頻率。4.1.5獨(dú)有的信號(hào)處理功能，生成聲紋振動(dòng)信號(hào)ATF圖譜（系我公司***軟著權(quán)的《變壓器有載分解開關(guān)及繞組振動(dòng)測(cè)試軟件V1.0》中的**核心算法），更直觀、更便捷分析OLTC及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài)。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)怎么樣杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的節(jié)能效益分析。

3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動(dòng)信號(hào)多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號(hào)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(hào)能量，可獲得信號(hào)能量分布曲線。比對(duì)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(dòng)信號(hào)能量分布曲線比對(duì)。

3.3.1.4時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號(hào)時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號(hào)時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)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(duì)。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻能量矩陣。

功能特性◆IED/主機(jī)具備多個(gè)點(diǎn)位開展實(shí)時(shí)連續(xù)性或周期性的監(jiān)測(cè)GIS本體聲紋振動(dòng)信號(hào)，向平臺(tái)層操控計(jì)算機(jī)傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)開展智能分析，操控及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)時(shí)展示分析結(jié)果和預(yù)警信息?！艟哂斜葘?duì)分析功能：可將現(xiàn)測(cè)的與同規(guī)格被試品/歷史的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向/縱向比對(duì)分析?！艟哂袛嚯姴粊G失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自動(dòng)啟動(dòng)/復(fù)位功能，可連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)。◆具備聲紋振動(dòng)信號(hào)時(shí)域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動(dòng)提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報(bào)警閾值?！糁悄芊治觯阂劳杏谖夜窘⒌暮Ａ康湫凸收习咐臄?shù)據(jù)庫(kù)，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對(duì)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(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)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線的互相關(guān)系數(shù)：杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的科研支持背景。

6.62019年4月，在國(guó)網(wǎng)寧夏±800kV靈州特高壓換流站、國(guó)網(wǎng)山西±800kV雁門關(guān)特高壓變電站、國(guó)網(wǎng)江蘇1000kV盱眙特高壓和±800kV淮安特高壓換流站等，我公司技術(shù)服務(wù)部的電氣作業(yè)工程師會(huì)同變電站屬地的省電科院和省檢公司、電力設(shè)備廠家等的技術(shù)員運(yùn)用我公司的GZAFV-01型系統(tǒng)對(duì)特高壓變壓器OLTC開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的技術(shù)服務(wù)。6.72020年11月，我公司技術(shù)服務(wù)部的楊加浩工程師在廣西南寧供電局的變電二所實(shí)訓(xùn)基地向廣西電科院高壓所黎大健主任、廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院鄭含博教授、***電力公司設(shè)備部王佳靈高工、南網(wǎng)高級(jí)技能**李炎、南寧供電局設(shè)備部檢修專責(zé)羅工等各位領(lǐng)導(dǎo)**做變壓器（繞組、OLTC）和開關(guān)設(shè)備的聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)操演示。杭州國(guó)洲電力科技有限公司的企業(yè)愿景與使命。杭州GZAF-1000T系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器

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變壓器運(yùn)行時(shí)，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng)，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(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性，聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后，聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類型診斷。綜上所述，采用聲紋振動(dòng)法監(jiān)測(cè)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測(cè)/在線監(jiān)測(cè)，與變壓器無電氣連接而不影響正常運(yùn)行，有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲(chǔ)備及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，既有固定安裝的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)式，也有便攜式的帶電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及可移動(dòng)的重癥監(jiān)護(hù)式。研制的振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景