GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景

3.2.2感知層的IED/主機(jī)GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)由采集模塊、處理模塊、電源模塊、USB接口、通信模塊等組成。◆采集模塊：實(shí)現(xiàn)6路聲紋振動(dòng)信號(hào)、1路電流信號(hào)的采集?！籼幚砟K：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大、濾波和檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能，利用硬件對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理，保證信號(hào)的有效性和可靠性，再將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于IED/主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析?！綦娫茨K：包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換，為IED/主機(jī)供電?！鬠SB接口：用于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取、調(diào)試?！敉ㄐ拍K：用于向遠(yuǎn)端平臺(tái)層的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理。GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景

3.3GZAFV-01系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)分析與處理3.3.1OLTC運(yùn)行狀態(tài)分析OLTC動(dòng)作時(shí)，典型聲紋振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)如下圖3.4所示。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號(hào)區(qū)間，可有效判斷OLTC驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)等動(dòng)作順序，進(jìn)而分析OLTC的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號(hào)分析判斷OLTC的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便監(jiān)測(cè)人員快速完成診斷任務(wù)，需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷OLTC狀態(tài)。GZAFV-01系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時(shí)頻分布矩陣的信號(hào)比對(duì)等多種核心算法，實(shí)現(xiàn)OLTC***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期隱患監(jiān)測(cè)，降低OLTC運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)洲電力振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)報(bào)告GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（變壓器、電抗器)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析的結(jié)合。

GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測(cè)技術(shù)的功能特性◆具備聲紋振動(dòng)、分/合閘線圈/儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程、分/合閘位置等監(jiān)測(cè)功能?！艟邆渎暭y振動(dòng)、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動(dòng)計(jì)算峰值電流、電流上升速率、動(dòng)作時(shí)間與時(shí)長(zhǎng)、行程、分合閘位置與次數(shù)等參數(shù)?！鬒ED/主機(jī)支持多通道信號(hào)同步實(shí)時(shí)采集，通道數(shù)不小于8個(gè)（可定制）?！艟哂斜葘?duì)分析功能：可將現(xiàn)測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)/歷史的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向/縱向比對(duì)分析。◆具有斷電不丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，復(fù)電自動(dòng)啟動(dòng)/復(fù)位功能；可連續(xù)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1000次以上斷路器動(dòng)作數(shù)據(jù)?！魯嗦菲髅看蝿?dòng)作后，IED/主機(jī)主動(dòng)評(píng)估斷路器運(yùn)行狀態(tài)，并自動(dòng)上傳分析結(jié)果?！糁悄芊治觯阂劳杏谖夜窘⒌暮Ａ康湫凸收习咐臄?shù)據(jù)庫(kù)，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對(duì)開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度比對(duì)，引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)分析曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)分析曲線的互相關(guān)系數(shù)：接近1時(shí)，被測(cè)設(shè)備是接近正常狀態(tài)。接近0時(shí)，被測(cè)設(shè)備是可能存在故障的異常狀態(tài)。下圖3.5所示為斷路器典型聲紋振動(dòng)和儲(chǔ)能電機(jī)電流的信號(hào)包絡(luò)曲線圖。

OLTC是在勵(lì)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(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一。國(guó)際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國(guó)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(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)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(dòng)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(dòng)或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動(dòng)作滯后、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國(guó)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(tái)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(cè)與故障診斷不僅對(duì)確保變壓器及整個(gè)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。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的環(huán)保效益分析。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（遵循但不限于下列標(biāo)準(zhǔn)）2.1GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）。2.2GB/T10230.1分接開關(guān)第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法。2.3GB/T10230.2分接開關(guān)第2部分：應(yīng)用導(dǎo)則。2.4DL/T265變壓器有載分接開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則。2.5DL/T574變壓器分接開關(guān)運(yùn)行維修導(dǎo)則。2.6DL/T846.8-2017高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件第8部分有載分接開關(guān)測(cè)試儀。2.7DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。2.8DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則。2.9DL/T1432.1變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置檢驗(yàn)規(guī)范第1部分：通用檢驗(yàn)規(guī)范。2.10DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關(guān)使用導(dǎo)則。2.11DL/T1540油浸式交流電抗器（變壓器）運(yùn)行振動(dòng)測(cè)量方法。2.12DL/T1694.2高壓測(cè)試儀器及設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范第2部分：電力變壓器分接開關(guān)測(cè)試儀。2.13DL/T1805電力變壓器用有載分接開關(guān)選用導(dǎo)則。2.14Q/GDW383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則。GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（變壓器、電抗器)包絡(luò)分析。智能振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)維修電話

杭州國(guó)洲電力科技有限公司的企業(yè)發(fā)展歷程與技術(shù)創(chuàng)新成果。GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景

技術(shù)背景GIS運(yùn)行時(shí)，電流通過高壓導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起振動(dòng)，由于導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，GIS本體振動(dòng)產(chǎn)生的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。當(dāng)存在機(jī)械故障時(shí)，聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。GIS本體機(jī)械型缺陷主要是指內(nèi)部存在開關(guān)觸頭接觸異常、導(dǎo)電桿接觸不良、母線卡簧松動(dòng)、屏蔽罩松動(dòng)等異常時(shí)，在交變電場(chǎng)作用下發(fā)生異常振動(dòng)，長(zhǎng)期振動(dòng)可能導(dǎo)致導(dǎo)電桿和絕緣件松動(dòng)，易造成絕緣事故。異常振動(dòng)還可能造成SF6氣體泄漏，損壞絕緣子和絕緣支柱，影響外殼接地牢固，危及GIS運(yùn)行安全。GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景