(1)包絡分析為提高在線監測與診斷的準確度,GZAFV-06T型系統的數據采集裝置通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號,然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題,因此,GZAFV-06型系統采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。OLTC的聲紋振動和驅動電機電流的信號包絡分析如下圖9的A和B所示。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統技術方案。國產振動監測傳感器電路設計
(3)頻譜互相關系數(r):正常狀態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,互相關系數范圍為0~1。正常運行時,相關系數應接近于1;存在故障時,信號頻率分布發生改變,互相關系數減小。(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)振動平穩性(DET):振動平穩性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩性較差,那么作為振動主要激勵源的部件出現機械穩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)電抗器振動監測故障診斷GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統主界面。
3.2.3云平臺服務器各項監測的數據經現場的數據采集裝置通過4G/5G無線傳輸模組(或電力光纖專網)傳送至云服務器進行存儲及深度計算,遠端通過瀏覽器登錄云服務器可隨時隨的查看系統監測與診斷內容,對變壓器進行運行狀態的監測與診斷分析。云平臺系統結構圖如下圖7所示,采用B/S結構(瀏覽器/服務器模式),提供本系統的數據深度計算、存儲及瀏覽器查看服務,便于管理。3.3信號分析與處理3.3.1OLTC運行狀態分析OLTC動作時,典型聲紋振動和驅動電機電流的信號如下圖8所示。通過分解時域內典型信號區間,可有效判斷分接開關驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序,進而分析分接開關的運行狀態。
二、相關標準1、GB/T4208外殼防護等級(IP代碼);2、GB/T10230.1分接開關第1部分:性能要求和試驗方法;3、GB/T10230.2分接開關第2部分:應用導則;4、DL/T265變壓器有載分接開關現場試驗導則;5、DL/T574變壓器分接開關運行維修導則;6、DL/T846.8-2017高電壓測試設備通用技術條件第8部分:有載分接開關測試儀;7、DL/T860變電站通信網絡和系統;8、DL/T1430變電設備在線監測與診斷系統技術導則;9、DL/T1432.1變電設備在線監測與診斷裝置檢驗規范第1部分:通用檢驗規范;10、DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關使用導則;杭州國洲電力科技有限公司振動監測報告。
OLTC是在勵磁狀態下,通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓,起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明,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電網的安全穩定運行,嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。OLTC的故障模式有多種,具體包括傳動軸斷裂、選擇開關觸頭接觸不良、操作機構失靈造成的拒動或滑檔現象、限位開關失靈、切換開關拒切、中止或動作滯后、內部緊固件松動和脫落、以及內部滲漏等。根據國家電網設備部發布的《設備管理重點工作任務》,2020年度需完成382臺換流變分接開關隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實施OLTC在線監測與診斷與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩定運行具有重要的現實意義,也是今后的發展方向。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統相關標準。智能振動監測的選擇
GZMOA-1000L 型金屬氧化物避雷器監測子系統。國產振動監測傳感器電路設計
信號包絡分析
為提高在線監測的準確度,GZAFV-01系統的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號,然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、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合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析
信號包絡重合度比對分析
信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析,更直觀地判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度比對,GZAFV-01系統引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態的信號包絡互相關系數:◆接近1時,OLTC接近正常運行狀態。◆接近0時,OLTC可能存在故障。 國產振動監測傳感器電路設計