杭州GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)業(yè)績(jī)

概述：電力系統(tǒng)中的高壓開(kāi)關(guān)類(lèi)設(shè)備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備：GASinsulatedSWITCHGEAR）、敞開(kāi)式斷路器、GIS隔離開(kāi)關(guān)、敞開(kāi)式隔離開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)柜斷路器等，各類(lèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計(jì)、安裝過(guò)程中的缺陷以及頻繁動(dòng)作極易引起機(jī)械故障，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致電氣火災(zāi)、停電等事故。現(xiàn)有定期檢修方式的試驗(yàn)周期長(zhǎng)、耗費(fèi)人力物力、檢修效率低等缺點(diǎn)，較大地影響設(shè)備正常運(yùn)行。開(kāi)展基于振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的狀態(tài)評(píng)價(jià)，可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)類(lèi)設(shè)備的潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，結(jié)合電流、行程等其他狀態(tài)量，開(kāi)發(fā)故障診斷算法并提取相關(guān)特征參量，研制完成的GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于高壓開(kāi)關(guān)類(lèi)設(shè)備的帶電檢測(cè)、移動(dòng)式短期在線監(jiān)測(cè)、固定式長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。杭州GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)業(yè)績(jī)

重合度對(duì)比如圖9所示，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比分析，更直觀地判斷有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比，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)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，有載分接開(kāi)關(guān)可能存在故障。能量分布曲線基于小波變換的振動(dòng)信號(hào)多分辨率分析結(jié)果如下圖10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。對(duì)比正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷有載分接開(kāi)關(guān)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。圖11為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)振動(dòng)信號(hào)能量分布曲線對(duì)比。杭州研制的振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)主要產(chǎn)品GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)傳感器。

系統(tǒng)原理：變壓器/電抗器振動(dòng)主要包括有載分接開(kāi)關(guān)切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過(guò)繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(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)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)頻率小于100Hz，不作為變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)的分析內(nèi)容。變壓器/電抗器內(nèi)振動(dòng)信號(hào)通過(guò)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，可由安裝于外壁的加速度傳感器測(cè)得。有載分接開(kāi)關(guān)（OLTC）切換過(guò)程中，分接選擇器動(dòng)作、切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)信號(hào)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，可反映分接開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動(dòng)、變形等故障。切換過(guò)程中若儲(chǔ)能彈簧性能發(fā)生改變或儲(chǔ)能過(guò)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(dòng)力矩的變化，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過(guò)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流在線檢測(cè)OLTC的運(yùn)行狀況，且電流信號(hào)與振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)的結(jié)合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。

包絡(luò)分析：為提高在線監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，GZAF-1000T系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常采用高采樣率獲取振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(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(jiǎn)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(wèn)題，因此，GZAF-1000T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。有載分接開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)包絡(luò)分析如下圖8的A和B所示。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)云平臺(tái)服務(wù)器。

3、2020年8月6日，我公司榮獲南方電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)部的邀請(qǐng)，作為技術(shù)合作商的**參加生產(chǎn)技術(shù)部、各分省公司、南網(wǎng)電科院和南網(wǎng)數(shù)研院等部門(mén)/單位的**們出席的《公司新技術(shù)交流會(huì)議》，向與會(huì)的各位**做了《變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)》的專(zhuān)題匯報(bào)。4、2020年11月19日，我公司榮獲南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術(shù)部的邀請(qǐng)，向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術(shù)部、電力科學(xué)研究院等相關(guān)部門(mén)和直屬單位的領(lǐng)導(dǎo)做了《變壓器聲紋振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)》的專(zhuān)題匯報(bào)，獲得了領(lǐng)導(dǎo)和**們的稱(chēng)贊與肯定。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)告警。杭州國(guó)洲電力振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)主要產(chǎn)品

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)能量分布曲線。杭州GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)業(yè)績(jī)

變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)，電流通過(guò)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，繞組振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯振動(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，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/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，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，振動(dòng)信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用振動(dòng)分析法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯的故障診斷。杭州GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)業(yè)績(jī)

杭州國(guó)洲電力科技有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是儀器儀表，擁有一支專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。國(guó)洲電力致力于為客戶(hù)提供良好的便攜手持在線綜合局部放電，便攜在線綜合振動(dòng)聲學(xué)指紋，變壓器斷路器電纜高壓試驗(yàn)，帶電檢測(cè)交接試驗(yàn)技術(shù)服務(wù)，一切以用戶(hù)需求為中心，深受廣大客戶(hù)的歡迎。公司秉持誠(chéng)信為本的經(jīng)營(yíng)理念，在儀器儀表深耕多年，以技術(shù)為先導(dǎo)，以自主產(chǎn)品為重點(diǎn)，發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì)，打造儀器儀表良好品牌。國(guó)洲電力憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品、專(zhuān)業(yè)的服務(wù)、眾多的成功案例積累起來(lái)的聲譽(yù)和口碑，讓企業(yè)發(fā)展再上新高。