系統原理:變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關切換時的瞬態(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,由冷卻系統引起的基本振動頻率小于100Hz,不作為變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測的分析內容。變壓器/電抗器內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,可由安裝于外壁的加速度傳感器測得。有載分接開關(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振動信號。振動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,可反映分接開關結構磨損、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)測驅動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況,且電流信號與振動聲學指紋信號的結合分析,可更加有效的判斷OLTC故障。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋數據采集裝置。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測主要產品
GIS及開關柜的斷路器監(jiān)測: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(jiān)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(jiān)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(jiān)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(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,監(jiān)測單元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對比開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態(tài)。為量化信號重合度對比,GZAF-1000S監(jiān)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(tài)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(tài);當互相關系數接近0時,被測設備可能存在故障。GIS振動聲學指紋在線監(jiān)測系統結構GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統--GIS及開關柜的斷路器監(jiān)測功能特性。
數據采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監(jiān)測系統的數據采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集,信號處理模塊實現信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理,保證信號的有效性和可靠性,將處理后的模擬信號經A/D轉換成數字信號,便于主機系統進行數據處理分析。電源模塊包括電源輸入(220V)及降壓轉換,為數據采集裝置供電。USB接口用于現場信號獲取、調試;4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數據采集裝置示意圖及參數分別如下圖4和下表2所示。
?結合變壓器/電抗器的帶電檢測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量,進行數據的多參量融合分析,形成基于多源數據的故障預警機制,多參量融合分析不僅提高了識別故障的準確性,而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如,對于變壓器疑似問題地診斷可結合負荷、損耗、繞組機械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析,在監(jiān)測到變壓器/電抗器地振動聲學指紋頻譜時,系統可以自動去查詢變壓器/電抗器地歷史電流和電壓信號,如果發(fā)現在某段時期確實有大電流沖擊,可給出預警:變壓器/電抗器可能存在繞組變形地異常。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測傳感器。
采用1路電流傳感器獲取有載分接開關驅動電機電流信號,電流傳感器安裝于驅動電機電源線處。采用3路振動傳感器檢測變壓器/電抗器繞組及鐵芯運行狀況,傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部及油箱頂部中心點。為保持檢測點的同一性,便于后期歷史數據對比,建議所有振動傳感器底座長期固定在變壓器/電抗器外壁上。傳感器安裝示意圖如下圖3所示,變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統所有傳感器單元均與變壓器/電抗器本體無電氣連接,安裝簡單方便,適用于在線監(jiān)測或帶電檢測。(注:傳感器數量及安裝位置可根據具體技術規(guī)范或方案調整。)GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測產品參數
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術系統功能。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測主要產品
云平臺服務器:數據經現場采集裝置采集后,通過4G/5G無線傳輸模組(或電力光纖專網)傳送至電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第10頁共29頁云服務器進行存儲及深度計算,遠端通過瀏覽器登錄云服務器可隨時隨地查看系統監(jiān)測內容,對變壓器/電抗器進行運行監(jiān)測及診斷分析。云平臺系統結構圖如下圖6所示,采用B/S結構(瀏覽器/服務器模式),提供監(jiān)測系統的數據深度計算、存儲及瀏覽器查看服務,便于管理。信號分析與處理有載分接開關運行狀態(tài)分析杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測主要產品