確保采集到的振動和聲學數據具有足夠的準確性和分辨率,以便于識別設備的正常運行狀態(tài)與異常情況,可以采取以下措施:
選擇合適的傳感器:根據被監(jiān)測設備的特性和監(jiān)測要求選擇適當類型和規(guī)格的振動和聲學傳感器。傳感器應具有高靈敏度和適當的頻率響應范圍。校準傳感器:定期對傳感器進行校準,以確保其輸出與實際測量值之間的準確對應關系。優(yōu)化采樣頻率:根據設備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型,設置合適的采樣頻率,以捕捉到振動和聲學信號的關鍵特征。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、設置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進行測量等。數據預處理:采用濾波、去噪等數據預處理技術,提高信號質量,減少噪聲的影響。多傳感器融合:使用多個傳感器并結合不同的測量位置,可以提高數據的冗余性和魯棒性,從而增強信號的準確性。動態(tài)范圍調整:根據設備的運行狀態(tài)調整測量系統的動態(tài)范圍,確保在設備運行在不同負載條件下都能獲得清晰的信號。數據后處理和特征提?。簯酶呒壭盘柼幚砑夹g,如時頻分析、小波變換等,提取出反映設備狀態(tài)的關鍵特征。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的行業(yè)培訓支持。GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術產品功能
變壓器運行時,電流通過繞組時產生的電動力引起繞組振動,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。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方,繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動的非線性特性,聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數倍的高次諧波。當變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變,產生諧波分量。因此,信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據,采用聲紋振動監(jiān)測法可實現繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。綜上所述,采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)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(yōu)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(jiān)測系統,既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,也有便攜式的帶電監(jiān)測系統及可移動的重癥監(jiān)護式。GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術產品功能杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的環(huán)保效益分析。
6.4 2020年11月19日,我公司獲邀南網廣西電網公司總經辦和生產技術部的邀請,委派公司技術智造中心總監(jiān)王國明博士向廣西電網公司的總經理、副總經理以及生產技術部、電力科學研究院等相關部門和直屬單位的領導做了《變壓器聲紋振動在線監(jiān)測與故障診斷技術》的專題匯報,榮獲領導和**們的稱贊與肯定。
6.5 2020年10月30日,國網公司設備部領導視察1000kV廊坊特高壓變電站已投運的1000kV電抗器運行情況(如下圖6.4所示)。通過查看我公司的GZOLM-1000T型變壓器綜合在線監(jiān)測系統(局部放電、聲紋振動、鐵芯接地電流、油中溶解氣體、電抗器空負載等運行參數)的多參量數據監(jiān)測和融合評價技術所展示的電抗器在線運行中的性能狀況),后根據評價電抗器在線運行健康態(tài)勢的診斷報告,把某一臺電抗器下線返廠維修,在廠區(qū)解體后驗證了診斷報告的準確性。
近年來,國家電網公司狀態(tài)檢修工作不斷深化,對設備可靠性的要求不斷提高,及時、有效發(fā)現GIS內部潛伏性缺陷,保證GIS安全穩(wěn)定運行、合理安排檢修周期成為狀態(tài)檢修模式下的當務之急。目前針對GIS較成熟的監(jiān)測方法,主要有電氣法、聲測法及化學分析法三大類,以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產生的電磁、聲、光、電弧分解產物等物理量。但在GIS的運行中,除了放電性故障之外,機械性故障也是導致事故發(fā)生的一大主要原因,當GIS存在開關觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等缺陷時,在開關操作的機械力、負載電流產生的交變電動力等因素的作用下會產生機械性運動,造成設備異常振動。GIS的異常振動對其本體有很大危害,會造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等缺陷,長期發(fā)展可能導致絕緣事故的發(fā)生。因此,加強對GIS機械性故障的監(jiān)測,是保證GIS安全運行的重要手段。GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(開關設備)設計和性能優(yōu)化。
GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外,放電性故障(如絕緣子內部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等)也會導致聲紋振動信號的產生。因此,通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現GIS機械性故障及放電性故障,具有監(jiān)測***、監(jiān)測結果互相補充的特點?;诼暭y振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現潛在故障,并及時預警,從而延長使用壽命,提高電網運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結合電流、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)并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統,適用于開關設備的帶電監(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指紋在線監(jiān)測服務的客戶成功案例。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測基本功能
GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(變壓器、電抗器)包絡分析。GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術產品功能
四、GZAFV-01系統的功能特點4.1基本功能4.1.1支持多通道信號同步實時地采集、顯示及分析。4.1.2具有時間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能,可手動選擇信號觸發(fā)方式。4.1.3可將任意兩次測量的圖譜進行相似度分析,并自動計算圖譜的重合度。4.1.4具有先進的能量譜分析功能,并能自動識別能量譜比較大的高低頻能量頻率。4.1.5獨有的信號處理功能,生成聲紋振動信號ATF圖譜(系我公司***軟著權的《變壓器有載分解開關及繞組振動測試軟件V1.0》中的**核心算法),更直觀、更便捷分析OLTC及繞組和鐵芯的運行狀態(tài)。GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術產品功能