OLTC是在勵磁狀態(tài)下,通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓,起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(下圖1所示),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(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,嚴(yán)重時更會導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)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(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動作滯后、內(nèi)部緊固件松動和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》,2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實(shí)施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,也是今后的發(fā)展方向。GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(開關(guān)設(shè)備)數(shù)據(jù)可視化和遠(yuǎn)程監(jiān)控。怎樣振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測指紋圖譜
確保采集到的振動和聲學(xué)數(shù)據(jù)具有足夠的準(zhǔn)確性和分辨率,以便于識別設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)與異常情況,可以采取以下措施:
選擇合適的傳感器:根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備的特性和監(jiān)測要求選擇適當(dāng)類型和規(guī)格的振動和聲學(xué)傳感器。傳感器應(yīng)具有高靈敏度和適當(dāng)?shù)念l率響應(yīng)范圍。校準(zhǔn)傳感器:定期對傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),以確保其輸出與實(shí)際測量值之間的準(zhǔn)確對應(yīng)關(guān)系。優(yōu)化采樣頻率:根據(jù)設(shè)備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型,設(shè)置合適的采樣頻率,以捕捉到振動和聲學(xué)信號的關(guān)鍵特征。減少噪聲干擾:采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾,如使用屏蔽電纜、設(shè)置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進(jìn)行測量等。數(shù)據(jù)預(yù)處理:采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),提高信號質(zhì)量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結(jié)合不同的測量位置,可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性,從而增強(qiáng)信號的準(zhǔn)確性。動態(tài)范圍調(diào)整:根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍,確保在設(shè)備運(yùn)行在不同負(fù)載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯?yīng)用高級信號處理技術(shù),如時頻分析、小波變換等,提取出反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征。 怎樣振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測指紋圖譜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)的模塊化設(shè)計(jì)。
3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細(xì)分量,計(jì)算各層詳細(xì)分量信號能量,可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài),并提取互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。
3.3.1.4時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(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)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。
GIS在帶電運(yùn)行過程中除了機(jī)械故障會導(dǎo)致異常振動外,放電性故障(如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會導(dǎo)致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此,通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(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)?;诼暭y振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障,并及時預(yù)警,從而延長使用壽命,提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結(jié)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(quán))并提取相關(guān)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(guān)設(shè)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)。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)的未來發(fā)展趨勢。
3.2.3平臺層的云服務(wù)器數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場傳感器采集并經(jīng)過IED/主機(jī)處理后,通過通信模塊(4G/5G無線傳輸或電力光纖專網(wǎng))傳送至云服務(wù)器進(jìn)行存儲及深度計(jì)算,平臺層的操控計(jì)算機(jī)(含通過IEC61850通訊管理連接的遠(yuǎn)端)可通過瀏覽器登錄云服務(wù)器隨時隨地查看監(jiān)測數(shù)據(jù),對變壓器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測及診斷分析。云服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器模式),提供監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度計(jì)算、存儲、瀏覽器查看等服務(wù)。
3.2GZAFV-01系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)GZAFV-01系統(tǒng)由感知層的聲紋振動傳感器、電流傳感器、IED/主機(jī),網(wǎng)絡(luò)層的通訊管理里,平臺層的數(shù)據(jù)(云)服務(wù)器、內(nèi)置操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件的操控計(jì)算機(jī)、IEC61850通訊管理機(jī)等構(gòu)成。 杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)愿景與使命。聲紋振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測利潤
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)的市場需求分析。怎樣振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測指紋圖譜
六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等),實(shí)現(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷,有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時,我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、OLTC制造商(上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等)、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作,不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數(shù)據(jù)庫。怎樣振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測指紋圖譜