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智能化振動聲學指紋在線監(jiān)測參數

來源: 發(fā)布時間:2025-07-06

3.2.1感知層的傳感器GZAFV-01系統(tǒng)的感知層如上圖3.1所示,由IED/主機、6路聲紋振動傳感器、1路電流傳感器等構成,聲紋振動傳感器集成電荷放大器,將聲紋振動信號轉換成與之成正比的電壓信號;電流傳感器采用微型卡扣結構,便于現場安裝。各傳感器外觀及參數如下表1所示。◆3路聲紋振動傳感器采集取OLTC振動信號,通過固定底座安裝在變壓器外壁,安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動桿方向,且盡量靠近OLTC的觸頭組處。◆1路電流傳感器采集OLTC驅動電機電流信號,安裝于OLTC驅動電機電源線處。◆3路聲紋振動傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動信號,安裝位置選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部、油箱頂部中心點。為保持監(jiān)測點的同一性,便于后期監(jiān)測數據的時間軸線比對,所有聲紋振動傳感器底座長期固定在變壓器外壁上。安裝示意圖如下圖3所示。(備注:傳感器安裝的數量及位置可根據被測設備的監(jiān)測需求而靈活調整)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的科研支持背景。智能化振動聲學指紋在線監(jiān)測參數

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GIS及開關柜的斷路器監(jiān)測技術的功能特性◆具備聲紋振動、分/合閘線圈/儲能電機電流、行程、分/合閘位置等監(jiān)測功能。◆具備聲紋振動、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能,自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間與時長、行程、分合閘位置與次數等參數。◆IED/主機支持多通道信號同步實時采集,通道數不小于8個(可定制)。◆具有比對分析功能:可將現測與標準/歷史的監(jiān)測數據進行橫向/縱向比對分析。◆具有斷電不丟失存儲數據,復電自動啟動/復位功能;可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據。◆斷路器每次動作后,IED/主機主動評估斷路器運行狀態(tài),并自動上傳分析結果。◆智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫,包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對,引入互相關系數的計算,當實時采集信號包絡分析曲線與正常狀態(tài)包絡分析曲線的互相關系數:接近1時,被測設備是接近正常狀態(tài)。接近0時,被測設備是可能存在故障的異常狀態(tài)。下圖3.5所示為斷路器典型聲紋振動和儲能電機電流的信號包絡曲線圖。特色服務振動聲學指紋在線監(jiān)測參數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)的多功能集成。

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電力系統(tǒng)中的高壓開關類設備主要包括GIS(氣體絕緣金屬封閉開關設備)、AIS(敞開式斷路器)、GIS /敞開式的隔離開關、開關柜斷路器等。各類開關設備的材料、工藝、設計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障,嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故,現有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點,較大地影響設備正常運行。

基于聲紋振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現潛在故障,并及時預警,從而延長使用壽命,提高電網運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測,開發(fā)了故障診斷算法(***軟著權)并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng),適用于開關設備的帶電監(jiān)測(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(長期固定式、短期移動式)。

二、遵循標準(不限于下列標準)2.1GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)。2.2DL/T860變電站通信網絡和系統(tǒng)。2.3DL/T1430變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術導則。2.4DL/T1432.1變電設備在線監(jiān)測裝置檢驗規(guī)范第1部分:通用檢驗規(guī)范。2.5DL/T1498.1變電設備在線監(jiān)測裝置技術規(guī)范第1部分:通用技術規(guī)范。2.6DL/T1686六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)檢修導則。2.7DL/T1687六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)評價導則。2.8DL/T1700隔離開關及接地開關狀態(tài)檢修導則。2.9Q/GDW383智能變電站技術導則。2.10Q/GDWZ414變電站智能化改造技術規(guī)范。2.11Q/GDW561輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術導則。2.12Q/GDW739輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)變電設備在線監(jiān)測I1接口網絡通信規(guī)范。2.13國家電網公司智能組合電器技術規(guī)范。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務的定制化解決方案。

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3.1技術原理變壓器振動主要包括OLTC切換時的瞬態(tài)振動、電流通過繞組時電動力引起的繞組振動、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中,由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動頻率小于100Hz,不作為變壓器的分析內容。變壓器內部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結構等多種途徑傳播至變壓器外壁,可由安裝于外壁的聲紋振動傳感器測得。

OLTC切換過程中,分接選擇器動作、切換開關動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產生聲紋振動信號,信號包含觸頭分合狀態(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OLTC結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現象,必然伴隨著電機驅動力矩的變化,從而使驅動電機電流發(fā)生變化。因此,可通過監(jiān)測驅動電機電流信號與聲紋振動信號的結合分析,可更加有效的評價OLTC在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測的概述。變壓器振動聲學指紋在線監(jiān)測互惠互利

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近年來,國家電網公司狀態(tài)檢修工作不斷深化,對設備可靠性的要求不斷提高,及時、有效發(fā)現GIS內部潛伏性缺陷,保證GIS安全穩(wěn)定運行、合理安排檢修周期成為狀態(tài)檢修模式下的當務之急。目前針對GIS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生的電磁、聲、光、電弧分解產物等物理量。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、負載電流產生的交變電動力等因素的作用下會產生機械性運動,造成設備異常振動。GIS的異常振動對其本體有很大危害,會造成SF6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。智能化振動聲學指紋在線監(jiān)測參數

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