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。)杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测服务。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测工作环境
数据采集装置GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统的数据采集装置由采集模块、信号处理模块、电源模块、USB接口、4G/5G信号传输模块等组成。采集模块实现6路机械振动信号及1路驱动电机电流信号采集,信号处理模块实现信号放大、信号滤波、信号检波及A/D转换等功能。利用系统电路设计对采集的振动信号和电流信号进行处理,保证信号的有效性和可靠性,将处理后的模拟信号经A/D转换成数字信号,便于主机系统进行数据处理分析。电源模块包括电源输入(220V)及降压转换,为数据采集装置供电。USB接口用于现场信号获取、调试;4G/5G模块用于信号采集处理后的远端后台的信号传输。数据采集装置示意图及参数分别如下图4和下表2所示。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测工作环境GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--GIS本体监测功能特性。
传统的绕组变形检测方法有低压脉冲法(LVI)、频率响应分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI),以上方法*适用于离线或停电检测。铁芯典型故障包括压铁松动、铁芯接地不良、夹件松动或损伤,常用检测方法包括绝缘电阻测试及接地电流监测。采用声学指纹法检测绕组及铁芯状态,适用于带电监测/在线监测,不影响电力变压器/电抗器正常运行,且与设备无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点。杭州国洲电力科技有限公司结合多年研发及现场经验,成功研制GZAF-1000T系列变压器/电抗器声学指纹监测系统,既有固定安装的长期在线监测,也有便携式的带电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第3页共29页电检测系统及可移动的重症监护系统。监测系统由压电式加速度传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置、云服务器(采用B/S结构)、通讯子系统及供电系统构成,结合包络分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩阵、频谱分析等多种算法,并提取故障诊断特征参量,在线状态下实现变压器有载分接开关及本体(绕组及铁芯)全振动监测与故障诊断。
杭州国洲电力科技有限公司,专注于综合智慧能源服务领域内发、输、变、配、用、储等全过程的各主设备参量监测、数据分析和状态评价技术的研制,致力于为领域内的各科研院所、专业院校、设备管理、工程服务、发电、设备制造等合作方提供前列的解决方案。我公司于2014年1月把研发部、生产部和技术服务部融合打造成“技术智造中心”,并在研发部组建了专注于局部放电监测技术和振动声学指纹监测技术的两个技术组,成功研制出自主知识产权的、先进的局部放电和振动声学指纹监测技术,且至今已在合作方的实验室、投运站场、制造厂区上大量运用多年,为综合智慧能源服务领域中电网的可靠运行提供了逐年增长的先进的、高效的技术支持。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术说明。
(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:电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第15页共29页=122其中100Hz基频分量的时域信号,为采样索引值。正常状态下,由于100Hz基频分量为振动声学指纹频谱图的主要成分,基频信号能量比应较大;存在故障时,谐波分量增加且峰值频率发生偏移,基频信号能量比变小。(4)互相关系数(r):正常状态与实时测得振动声学指纹信号频谱图之间的相似度,计算公式如下:=[−−[−[−2其中和分别为正常状态与实时测得振动声学指纹信号的频域分布,信号的平均值,互相关系数范围为0~1。正常运行时,相关系数应接近于1;存在故障时,信号频率分布发生改变,互相关系数减小。GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统技术说明。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测工作环境
GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--GIS及敞开式的隔离开关监测技术背景。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测工作环境
技术交流与投运业绩:GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统已成功应用于智能变电站、智慧变电站及数字化变电站等示范项目(已经投运的廊坊特高压站、济南商西站、青岛顾家站和胜利站、泰安天平站),实现大型变压器/电抗器全振动在线监测与故障诊断,有效地提高设备运行可靠性。同时,我公司积极与各科研院所(南网电科院、广西电科院、冀北电科院、山东电科院、江苏电科院、浙江电科院)、供电公司(冀北、山东、山西、江苏、宁夏等地的省检)、变压器制造商(山东电力设备制造厂、江苏华鹏变压器厂、南通的韩国晓星变压器厂、杭州钱江变压器厂等)、有载分接开关制造商(上海华明的遵义长征厂区、德国MR等)、变电站综合监测系统平台承建商(国网智能、南瑞科技、电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第23页共29页长园深瑞等)开展合作,不断丰富各型号变压器/电抗器的振动声学指纹样本数据库。GZAF-1000T监测系统包括便携型带电检测(分体机的如下图24C、一体机的如下图24D)、固定型在线监测(标准1U式的如下图24E、壁挂式监测单元的如下图24F)等机型。其中,便携式一体机结构轻巧,适用于高压开关的带电检测及定期检修。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测工作环境