近年來,我國電網規模不斷擴大且電壓等級逐步提高,特別是特高壓技術取得了快速的發展與應用,組合電器(Gas-InsulatedSwitchgears,GIS)作為電力系統的重要組成部分,其安全穩定運行對確保整個電網的可靠性具有重要意義。目前,GIS的檢修策略逐步從事故檢修、預防性檢修向狀態檢修和以可靠性為中心的檢修轉變。實施在線監測和故障診斷,是對傳統離線預防性試驗的補充和擴展,是實現設備預知性維修的前提,也是確保GIS和整個電力系統安全穩定運行的關鍵。杭州國洲電力科技有限公司變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統概述。推薦振動系統概述
GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統技術說明:一、概述變壓器在電力系統中起到電壓變換、電能分配等重要作用,其安全穩定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分,三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右,而傳統預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態監測,可在在線狀態下及時發現變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障,并及時預警,從而延長變壓器使用壽命,提高電網運行的可靠性。國洲電力振動聲學指紋成效與意義杭州國洲電力科技有限公司振動監測標準。
杭州國洲電力科技有限公司:檢測原理:振動聲學指紋監測系統技術規范。結構組成:電力設備內部振動信號通過絕緣油、金屬部件等路徑傳播至設備金屬外殼,通過安裝在設備表面的加速度傳感器檢測設備振動聲學指紋信號,并由振動聲學指紋監測系統完成信號處理與分析,實現對電力設備振動聲學指紋的監測。如下圖所示:電力設備振動聲學指紋監測系統一般由加速度傳感器、信號采集單元、信號處理分析單元及通訊單元等構成。組成框圖如下圖所示:
3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能;?具備振動信號、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;?監測單元支持多通道信號同步實時采集,通道數不小于8個(可根據監測需求定制);?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能;?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能,可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據;?斷路器每次動作后,監測單元主動評估斷路器運行狀態,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對比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比,GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時,實時采集的信號接近正常運行狀態;當互相關系數接近0時,被測設備可能存在故障。下圖3所示為斷路器典型振動聲學指紋和儲能電機電流信號及對應包絡曲線:杭州國洲電力科技有限公司變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統原理。
杭州國洲電力科技有限公司結合多年研發及現場經驗,成功研制GZAF-1000T系列變壓器/電抗器聲學指紋監測系統,既有固定安裝的長期在線監測,也有便攜式的帶電檢測系統及可移動的重癥監護系統。監測系統由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置、云服務器(采用B/S結構)、通訊子系統及供電系統構成,結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、頻譜分析等多種算法,并提取故障診斷特征參量,在線狀態下實現變壓器有載分接開關及本體(繞組及鐵芯)全振動監測與故障診斷。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統技術-GIS及敞開式的隔離開關監測技術背景。杭州研發的振動
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其中S1為100Hz基頻分量的時域信號,Sj為原始信號,j為采樣索引值。正常狀態下,由于100Hz基頻分量為振動聲學指紋頻譜圖的主要成分,基頻信號能量比應較大;存在故障時,諧波分量增加且峰值頻率發生偏移,基頻信號能量比變小。(4)互相關系數(r):正常狀態與實時測得振動聲學指紋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聲學指紋信號的頻域分布,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。推薦振動系統概述