图20本系统的信号包络分析界面5.5实时采集信号与本系统内置数据库中正常状态信号横向、历史数据纵向对比。图21本系统的数据对比界面5.6声纹振动的时域信号频谱分析,提取信号频域特征参量。图22本系统的声纹振动时域信号频谱分析界面5.7运行状态告警,可选择告警发送方式。图23本系统的被试品异常状态报警设置界面5.8报表生成功能。图24本系统的被试品的监测结果生成报表功能界面六、声纹振动监测与诊断技术的应用意义我公司基于声纹振动监测技术研制的GZAFV-06T型系统适用于变压器/电抗器(绕组、OLTC、铁芯等)、开关类(GIS、敞开式断路器、隔离开关、开关柜等)等电力设备的带电检测、长时在线监测、短期重症监护,不影响被试品正常运行,且与被试品无电气连接,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振动监测技术参数。专注于振动组件
(1)包络分析为提高在线监测与诊断的准确度,GZAFV-06T型系统的数据采集装置通常采用高采样率获取声纹振动及驱动电机电流的信号,然而大量的数据不利于快速、准确存储与分析。因而采用包络分析,简化并反映原始信号特征,便于后续分析与处理。传统希尔伯特变换进行包络分析时存在提取深度不足、存在幅值偏差等问题,因此,GZAFV-06型系统采用小波变换和希尔伯特变换结合的信号包络分析。OLTC的声纹振动和驱动电机电流的信号包络分析如下图9的A和B所示。专注于振动组件杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测运行状态告警。
综上所述,采用声纹振动法监测变压器OLTC、绕组及铁芯的状态,适用于带电监测/在线监测,与变压器无电气连接而不影响正常运行,有安装方便、安全、可靠等优点。我公司结合多年技术预研储备及现场技术服务经验,成功研制出GZAFV-01型声纹监测系统,既有固定安装的长期在线监测式,也有便携式的带电监测系统及可移动的在线重症监护式。GZAFV-01系统由声纹振动传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置(在线监测式:IED,便携/手持式:主机;下文皆用IED/主机简称)、云服务器、通讯单元及供电单元构成;操控及监测数据分析软件结合包络分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩阵、时域信号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OLTC、绕组及铁芯的健康态势评价与故障类型诊断。
GZAFV-01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、泰安天平站等),实现大型变压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)、OLTC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、长园深瑞等)开展合作,不断丰富各型号变压器的声纹振动信号样本数据库。国洲电力变压器振动监测系统使用。
电流信号分析法驱动电机电流信号的出现与消失可作为驱动电机运行与停止的标志,因此可选择电流信号持续时间作为OLTC动作的持续时间,此数据也是机械状态诊断的重要特征量,开关动作若出现持续时间过短或过长的现象,则表明切换过程中可能出现某种异常。弹簧储能过程是OLTC切换过程中诸多重要事件之一,当储能弹簧储能过程中存在机械卡涩或弹簧性能改变等现象,必然伴随着电机驱动力矩的变化,使驱动电机的转速发生变化,从而使驱动电机电流发生变化。因此,通过监测驱动电动机电流信号就可以了解OLTC驱动机构的工作情况,以及部件的磨损、卡涩、润滑、同步性等情况,用以判断OLTC储能弹簧性能改变或储能过程中是否存在卡涩等故障。GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统基本功能。专注于振动组件
GZMOA-1000L 型金属氧化物避雷器监测子系统。专注于振动组件
3.2.3云平台服务器各项监测的数据经现场的数据采集装置通过4G/5G无线传输模组(或电力光纤专网)传送至云服务器进行存储及深度计算,远端通过浏览器登录云服务器可随时随的查看系统监测与诊断内容,对变压器进行运行状态的监测与诊断分析。云平台系统结构图如下图7所示,采用B/S结构(浏览器/服务器模式),提供本系统的数据深度计算、存储及浏览器查看服务,便于管理。3.3信号分析与处理3.3.1OLTC运行状态分析OLTC动作时,典型声纹振动和驱动电机电流的信号如下图8所示。通过分解时域内典型信号区间,可有效判断分接开关驱动电机启动、分接选择器断开、分接选择器闭合、切换开关动作、驱动电机制动等动作顺序,进而分析分接开关的运行状态。专注于振动组件