6.62019年4月,在國網(wǎng)寧夏±800kV靈州特高壓換流站、國網(wǎng)山西±800kV雁門關(guān)特高壓變電站、國網(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)對特高壓變壓器OLTC開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測與評價的技術(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)備的聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的實(shí)操演示。GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(開關(guān)設(shè)備)高效檢測和設(shè)備保護(hù)。國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障
3.3.2繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖3.10a為變壓器運(yùn)行時繞組及鐵芯的聲紋振動時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài),采用頻域法分析聲紋振動信號。如下圖3.10b所示,基于聲紋振動信號的頻域分布,提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)特征參量作為分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下:
3.3.2.1峰值頻率:頻譜圖中比較大幅值對應(yīng)的頻率值。3.3.2.2總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值,計(jì)算公式:THD=i=0nVi2V1,其中V1為100Hz基頻分量有效值,Vi為各諧波分量有效值,i為頻率索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分,總諧波畸變率應(yīng)較??;存在故障時,諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,總諧波畸變率變大 國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)愿景與使命。
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硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動。由于繞組導(dǎo)體所受電動力正比于負(fù)載電流的平方,繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動的非線性特性,聲紋振動信號還會包含頻率為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,聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。因此,信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù),采用聲紋振動監(jiān)測法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。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(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)研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),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)及可移動的重癥監(jiān)護(hù)式。
3.3GZAFV-01系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號分析與處理3.3.1OLTC運(yùn)行狀態(tài)分析OLTC動作時,典型聲紋振動和驅(qū)動電機(jī)電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時域內(nèi)典型信號區(qū)間,可有效判斷OLTC驅(qū)動電機(jī)啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動作、驅(qū)動電機(jī)制動等動作順序,進(jìn)而分析OLTC的運(yùn)行狀態(tài)。然而,以上通過典型信號分析判斷OLTC的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為方便監(jiān)測人員快速完成診斷任務(wù),需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷OLTC狀態(tài)。GZAFV-01系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法,實(shí)現(xiàn)OLTC***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期隱患監(jiān)測,降低OLTC運(yùn)行的故障風(fēng)險。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)系統(tǒng)的多功能集成。
1.2變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)概述變壓器/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(yùn)行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關(guān)(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(yù)防性試驗(yàn)有試驗(yàn)周期長、影響變壓器正常運(yùn)行、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)。開展基于聲學(xué)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(yù)警,從而延長變壓器使用壽命,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的實(shí)時數(shù)據(jù)分析能力。如何振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖
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)的科研支持背景。國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障
五、GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件5.1遠(yuǎn)端后臺軟件管理遠(yuǎn)端后臺管理軟件通過云服務(wù)器賬戶登錄,選擇管理對象。5.2設(shè)備信息管理設(shè)備信息管理界面包括設(shè)備名稱、位置、編號等基本信息。5.3軟件主界面主界面包括項(xiàng)目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結(jié)果顯示,可實(shí)現(xiàn)信號包絡(luò)、重合度比對、能量分布、時域信號頻譜分布等分析。5.4包絡(luò)分析聲紋振動及驅(qū)動電機(jī)電流的信號包絡(luò)分析可簡化信號,直觀反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。5.5歷史數(shù)據(jù)比對實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)數(shù)據(jù)橫向比對、與歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)縱向比對。5.6頻譜分析進(jìn)行聲紋振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的時域信號頻譜分析,提取信號頻域特征參量。5.7運(yùn)行狀態(tài)告警被測變壓器的異常狀態(tài)報(bào)警,可選擇告警發(fā)送方式。5.8報(bào)表生成功能:被測變壓器診斷結(jié)果生成報(bào)表功能。國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障