信號包絡分析
為提高在線監測的準確度,GZAFV-01系統的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號,然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題,因此采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析
信號包絡重合度比對分析
信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析,更直觀地判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度比對,GZAFV-01系統引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態的信號包絡互相關系數:◆接近1時,OLTC接近正常運行狀態。◆接近0時,OLTC可能存在故障。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的客戶反饋分析。無線振動監測規定
AFV 信號分析法的關鍵在于通過對 OLTC 振動信號的監測和分析,獲取其狀態數據和工作模式。OLTC 切換時,內部主要機構部件的運動撞擊和摩擦產生的脈沖沖擊力,通過變壓器油傳遞到變壓器箱壁,在箱壁上形成振動響應。這些振動響應包含了 OLTC 內部多種激勵現象的信息,如觸頭的分 / 合狀態、彈簧的彈性等。AFV 傳感器采集這些振動信號,并運用專業的分析方法提取其中的特征參數。當 OLTC 出現觸頭磨損故障時,特征參數中的某些指標,如振動信號的峰峰值、有效值等會發生明顯變化。通過對這些變化的判斷,我們可以準確診斷出 OLTC 的故障狀態,為設備的運行維護提供科學依據。杭州GZAF-1000S系列高壓開關振動系統組件聲學指紋振動監測系統是什么?
AFV 信號分析法在 OLTC 狀態監測中的應用,基于對其內部物理過程的深入理解。OLTC 內部觸頭在分 / 合過程中,不僅會受到機械應力的作用,還會受到電氣因素的影響,如電弧的產生。這些因素會導致觸頭材料的消耗和變形,進而改變 OLTC 的振動特性。當觸頭出現接觸不良時,電弧產生的頻率和能量會增加,引起的振動信號也會更加復雜。AFV 傳感器能夠準確捕捉到這些信號變化,通過對信號的分析處理,我們可以判斷 OLTC 的故障類型和嚴重程度,為設備的維護和管理提供科學指導,提高電力系統的運行效率。
◆可在不同的監測結果之間進行比較區分正常與異常。◆具有時間觸發和電流觸發功能,可手動選擇信號觸發方式。◆具有AFV和電流信號歷史數據變化趨勢曲線功能。◆具有閾值超限告警功能,軟件自動分析信號增長趨勢,實現自動閾值告警,也可手動設置閾值告警的限值,支持短信閾值告警。◆系統軟件內置各種故障的特征數據庫,可與監測的數據進行比對,通過波形形狀、時間長度和幅值,診斷分析出故障類型;也可將新測得的數據作為診斷卡的一部份,方便后期與同一開關作縱向比對分析。◆具有報表分析功能:可針對不同包絡曲線能夠進行動作曲線的重合度、抖動度、延遲/制動時間、高/低頻振動最大值、電流最大值/平均值等參數計算并生成分析報表。◆可靈活選擇圖譜各點的幅值數據并顯示,便于分析圖譜的變化特征。◆具有標準圖譜庫功能,系統軟件可將同一廠家同一型號的正常監測數據導入保存,便于對該廠家、型號的OLTC數據曲線作橫向比對分析。◆機械特性監測包括:檔位、動作次數、振動狀態、電機電流、動作時間等。◆對監測數據進行融合分析與評價,判斷OLTC運行狀態,閾值告警輸出。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的用戶培訓支持。
GZAFV-01系統已成功應用于智能變電站、智慧變電站及數字化變電站等示范項目(已經投運的廊坊特高壓站、濟南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等),實現大型變壓器全振動在線監測與故障診斷,有效地提高設備運行可靠性。同時,我公司積極與各科研院所(南網電科院、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、德國MR等)、變電站綜合監測系統平臺承建商(國網智能、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據庫。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測功能的多場景適用性。國洲電力振動監測應用前景
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綜上所述,采用聲紋振動法監測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態,適用于帶電監測/在線監測,與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,有安裝方便、安全、可靠等優點。我公司結合多年技術預研儲備及現場技術服務經驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監測系統,既有固定安裝的長期在線監測式,也有便攜式的帶電監測系統及可移動的在線重癥監護式。GZAFV-01系統由聲紋振動傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置(在線監測式:IED,便攜/手持式:主機;下文皆用IED/主機簡稱)、云服務器、通訊單元及供電單元構成;操控及監測數據分析軟件結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號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OLTC、繞組及鐵芯的健康態勢評價與故障類型診斷。無線振動監測規定