3.2.1传感器GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统传感层由6路压电式加速度传感器及1路电流传感器构成,各传感器外观及参数如下表1所示。压电式加速度传感器集成电荷放大器,将振动信号转换成与之成正比的电压信号;电流传感器采用微型卡扣结构,便于现场安装,节省空间。采用3路压电式加速度传感器获取有载分接开关振动信号,振动传感器通过固定底座安装在变压器/电抗器外壁,安装位置通常选取平行于分接开关垂直传动杆方向,且尽量靠近分接开关触头组处。采用1路电流传感器获取有载分接开关驱动电机电流信号,电流传感器安装于驱动电机电源线处。采用3路振动传感器检测变压器/电抗器绕组及铁芯运行状况,传感器通常选取于上夹件底部、非冷却器侧油箱表面中部及油箱顶部中心点。为保持检测点的同一性,便于后期历史数据对比,建议所有振动传感器底座长期固定在变压器/电抗器外壁上。传感器安装示意图如下图3所示,变压器/电抗器声学指纹监测系统所有传感器单元均与变压器/电抗器本体无电气连接,安装简单方便,适用于在线监测或带电检测。(注:传感器数量及安装位置可根据具体技术规范或方案调整。)GZWS-03L 型SF6 气体综合监测子系统。GZAF-1000T系列变压器振动常见问题
自由场传声器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传声器,其结构如右下图所示。传感器是由一个振动膜片和固定电极组成的一个间距很小的可变电容器,当膜片在声波作用下产生振动时,振动膜片与固定电极间的距离便发生变化,引起电容量的变化。在电容器的两端有一个负载电阻R 及直流极化电压E,电容量随声波变化时,在R 的两端就会产生交变的音频电压。二、信号分析及处理方法。信号处理于分析是振动声学指纹监测中的关键,主要包括以下分析方法:(1)频谱分析振动声学指纹信号时域波形*反映振动加速度幅值、振动位移、声压级等参量。频谱分析采用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,从而直观地反映信号频率分布,并可提取峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量等特征参量,作为判断设备运行状态的特征参量。下图为变压器本体振动声学指纹的时域及频域信号。杭州国洲电力科技有限公司振动维修电话GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统产品验收服务。
(1)峰值频率:频谱图中比较大幅值对应的频率值。(2)总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion,THD):所有50Hz整数倍谐波分量的有效值与基频100Hz分量有效值的比值,计算公式如下:THD=i=0nVi2V1其中V1为100Hz基频分量有效值,Vi为各谐波分量有效值,i为频率索引值。正常状态下,由于100Hz基频分量为振动频谱图的主要成分,总谐波畸变率应较小;存在故障时,谐波分量增加且峰值频率发生偏移,总谐波畸变率变大。(3)基频信号能量比(E):100Hz基频分量时域信号能量占信号总能量的比值,计算公式如下:
振动声学指纹监测技术的实际成效与意义
振动声学指纹监测技术适用于变压器/电抗器(绕组、有载分接开关、铁心等)、开关类(GIS、敞开式断路器、隔离开关、开关柜等)等电力设备的在线监测与故障诊断,不影响其正常运行,且与设备无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点。主要意义和功能如下:1、采用带电检测/在线监测方式,不影响主设备正常运行,降低了电网风险;2、减少了人员进站检查的运维成本;3、监测方式与设备无电气连接,具有安全、可靠、安装方便等优点;4、采用独特的时域分析、包络分析、重合度对比、时频矩阵分析等方法,并提峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量等特征参量,提高在线监测准确度。5、内置基于海量样本的大数据和人工智能技术而建立的**分析型数据库,可真实反应设备运行状态,有效诊断绕组变形、机械卡涩、触头磨损、电动机构拒动等故障程度和类型;6、符合智慧变电站建设原则,监测系统的IED具备边缘计算能力,就地采集并处理振动声学指纹及其它信号,完成分析计算后根据传输层要求统一通讯接口及数据结构,根据平台层及应用层要求上传分析结果。 GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统过程跟踪汇报承诺。
二、相关标准GB/T4208外壳防护等级(IP代码);GB/T10230.1分接开关第1部分:性能要求和试验方法;GB/T10230.2分接开关第2部分:应用导则;DL/T265变压器有载分接开关现场试验导则;DL/T574变压器分接开关运行维修导则;DL/T846.8-2017高电压测试设备通用技术条件第8部分:有载分接开关测试仪;DL/T860变电站通信网络和系统;DL/T1430变电设备在线监测系统技术导则;DL/T1432.1变电设备在线监测装置检验规范第1部分:通用检验规范;DL/T1538电力变压器用真空有载分接开关使用导则;DL/T1540油浸式交流电抗器(变压器)运行振动测量方法;DLT1694.2高压测试仪器及设备校准规范第2部分:电力变压器分接开关测试仪;DL/T1805电力变压器用有载分接开关选用导则;Q/GDW383智能变电站技术导则;杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术功能特性。杭州智能化振动声学指纹的技术说明
GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统怎么样?GZAF-1000T系列变压器振动常见问题
(2)重合度对比如图9所示,包络分析后可快速实现历史信号重合度对比分析,更直观地判断有载分接开关运行状态。为量化信号重合度对比,系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时,实时采集的信号接近正常运行状态;当互相关系数接近0时,有载分接开关可能存在故障。(3)能量分布曲线基于小波变换的振动信号多分辨率分析结果如下图10所示。原始信号经8层分解后产生第8层的近似分量和第1层至第8层的详细分量,计算各层详细分量信号能量,可获得信号能量分布曲线。对比正常状态与异常状态能量分布曲线,可判断有载分接开关运行状态,并提取互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度作为状态诊断特征参量。图11为正常状态与异常状态振动信号能量分布曲线对比。GZAF-1000T系列变压器振动常见问题