杭州國洲電力振動(dòng)監(jiān)測故障

GIS在運(yùn)行過程中除了機(jī)械故障會(huì)導(dǎo)致異常振動(dòng)外，放電性故障（如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動(dòng)懸浮電位放電、毛刺前列放電及金屬微粒放電等）也會(huì)導(dǎo)致聲紋振動(dòng)信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS外殼聲紋振動(dòng)信號的特點(diǎn)，分析其信號特征，可發(fā)現(xiàn)GIS機(jī)械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補(bǔ)充的特點(diǎn)。開展基于聲紋振動(dòng)的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長設(shè)備使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動(dòng)的監(jiān)測為主，結(jié)合電流、位移等其他狀態(tài)量，開發(fā)故障診斷算法并提取相關(guān)特征參量，研制完成的監(jiān)測系統(tǒng)適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動(dòng)式）及疑似故障診斷。GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)（變壓器、電抗器)的高靈敏度檢測和早期隱患捕捉。杭州國洲電力振動(dòng)監(jiān)測故障

4.1.9智能分析功能：軟件內(nèi)置典型故障特征的數(shù)據(jù)庫，可與監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，通過信號波形、時(shí)間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號的正常監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入保存，便于對該廠家、型號的變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對分析。4.1.10具有報(bào)表分析功能，自動(dòng)計(jì)算并保存重合度、動(dòng)作時(shí)間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動(dòng)峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)等特征參量，并生成分析報(bào)表。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動(dòng)信號及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號，完成OLTC信號包絡(luò)、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯振動(dòng)信號頻譜分析及參數(shù)計(jì)算，根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果。在線振動(dòng)監(jiān)測器使用GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動(dòng) 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)聲紋振動(dòng)監(jiān)測與診斷技術(shù)的應(yīng)用意義。

(4)時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動(dòng)信號時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對比。下圖13為正常狀態(tài)下的聲紋振動(dòng)信號的時(shí)頻能量矩陣。圖13聲紋振動(dòng)信號的時(shí)頻能量矩陣3.3.2繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖14(a)為變壓器運(yùn)行時(shí)的繞組及鐵芯聲紋振動(dòng)的時(shí)域信號。為更直觀的分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)，采用頻域法分析聲紋振動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)變壓器在線運(yùn)行狀態(tài)下的監(jiān)測與診斷。

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GZAFV-06型便攜式聲紋振動(dòng)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)由IEPE式振動(dòng)(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務(wù)器（采用B/S結(jié)構(gòu)）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構(gòu)成，本系統(tǒng)的框架示意圖如下圖3所示。3.2.1傳感器GZAFV-06型便攜式聲紋振動(dòng)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)傳感層由IEPE式振動(dòng)(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流傳感器，傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。振動(dòng)傳感器集成電荷放大器，將聲紋振動(dòng)信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號；自由場傳感器是一種利用電容量變化而引起聲電轉(zhuǎn)換作用的傳感器；電流傳感器采用微型卡扣結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場安裝，節(jié)省空間。傳感器安裝示意圖如下圖4所示，變壓器聲紋振動(dòng)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所有傳感器單元與變壓器本體無電氣連接，安裝簡單方便，適用于在線監(jiān)測與診斷或帶電監(jiān)測與診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的高精度與可靠性。

變壓器在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會(huì)使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器整體故障的36%和4%，對變壓器抗短路電流沖擊能力及安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機(jī)械損傷等，以上故障類型均可能導(dǎo)致繞組變形。傳統(tǒng)的繞組變形監(jiān)測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應(yīng)分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電監(jiān)測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動(dòng)、接地不良、夾件松動(dòng)或損傷，常用監(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的主要特性解析。杭州振動(dòng)監(jiān)測企業(yè)排名

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(3)頻譜互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測得振動(dòng)信號頻譜圖之間的相似度，計(jì)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(tài)與實(shí)時(shí)測得振動(dòng)信號的頻域分布，X和Y為對應(yīng)信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。(4)頻率復(fù)雜度(FCA)：頻率復(fù)雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復(fù)雜，對應(yīng)的頻率復(fù)雜度特征量越大，計(jì)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(yīng)頻率信號能量，pf為振動(dòng)頻率為f的諧波比重值。(5)振動(dòng)平穩(wěn)性(DET):振動(dòng)平穩(wěn)性以理解為對振動(dòng)信號周期性的一種衡量,如果振動(dòng)平穩(wěn)性較差，那么作為振動(dòng)主要激勵(lì)源的部件出現(xiàn)機(jī)械穩(wěn)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)杭州國洲電力振動(dòng)監(jiān)測故障