4.2.3根據(jù)各時頻信號互相關(guān)系數(shù)、能量分布曲線特征參量(互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度)、ATF圖譜特征參量(六等分區(qū)間均值)、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態(tài)量,采用深度學(xué)習(xí)算法,自動判斷變壓器運行狀態(tài)及機械故障類型。
4.2.4結(jié)合變壓器的帶電監(jiān)測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量,進行數(shù)據(jù)的多參量融合分析,形成基于多源數(shù)據(jù)的故障預(yù)警機制,多參量融合分析不僅提高了識別故障的準(zhǔn)確性,而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如,對于變壓器疑似問題地診斷可結(jié)合負(fù)荷、損耗、繞組機械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析,在監(jiān)測到變壓器地聲紋振動頻譜時,GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以自動去查詢變壓器地歷史電流和電壓信號,如果發(fā)現(xiàn)在某段時期確實有大電流沖擊,可給出預(yù)警:變壓器可能存在繞組變形地異常。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的用戶操作指南。斷路器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件
四、GZAFV-01系統(tǒng)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(quán)的《變壓器有載分解開關(guān)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)。校驗振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測廠家電話杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的故障診斷能力。
GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測功能特性◆采用加速度傳感器及電流傳感器監(jiān)測隔離開關(guān)聲紋振動及電機電流信號。◆具有比對分析功能:可將現(xiàn)測與標(biāo)準(zhǔn)/歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行橫向/縱向比對分析。◆具有診斷分析功能:可對隔離開關(guān)狀態(tài)進行診斷,并上傳原始數(shù)據(jù)及分析結(jié)果?!艟哂袛嚯姴粊G失存儲數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動、自復(fù)位的功能,可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導(dǎo)出功能,可夠存儲1000次以上的操作數(shù)據(jù),并具備批量處理數(shù)據(jù)功能。◆具備聲紋振動及電機電流信號波形、包絡(luò)分析、時頻圖譜等展示功能?!糇詣犹崛?靜觸頭的分/合閘動作時間、電機峰值電流、電機電流的燃弧時間及抖動高幅值關(guān)鍵特征、聲紋振動脈動關(guān)鍵特征等參量。◆智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫,包絡(luò)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度比對開展智能分析,更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對,GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算,當(dāng)實時采集信號包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線的互相關(guān)系數(shù):接近1時,被測設(shè)備是接近正常狀態(tài)。接近0時,被測設(shè)備是可能存在故障的異常狀態(tài)。
3.2.1感知層的傳感器GZAFV-01系統(tǒng)的感知層如上圖3.1所示,由IED/主機、6路聲紋振動傳感器、1路電流傳感器等構(gòu)成,聲紋振動傳感器集成電荷放大器,將聲紋振動信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號;電流傳感器采用微型卡扣結(jié)構(gòu),便于現(xiàn)場安裝。各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示?!?路聲紋振動傳感器采集取OLTC振動信號,通過固定底座安裝在變壓器外壁,安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動桿方向,且盡量靠近OLTC的觸頭組處。◆1路電流傳感器采集OLTC驅(qū)動電機電流信號,安裝于OLTC驅(qū)動電機電源線處?!?路聲紋振動傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動信號,安裝位置選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部、油箱頂部中心點。為保持監(jiān)測點的同一性,便于后期監(jiān)測數(shù)據(jù)的時間軸線比對,所有聲紋振動傳感器底座長期固定在變壓器外壁上。安裝示意圖如下圖3.2所示。(備注:傳感器安裝的數(shù)量及位置可根據(jù)被測設(shè)備的監(jiān)測需求而靈活調(diào)整)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計。
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(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng),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(tǒng)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅(qū)動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置(在線監(jiān)測式:IED,便攜/手持式:主機;下文皆用IED/主機簡稱)、云服務(wù)器、通訊單元及供電單元構(gòu)成;操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合包絡(luò)分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號頻譜分析等多種算法,并提取故障診斷特征參量,在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力。國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測故障
杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)愿景與使命。斷路器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件
3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細(xì)分量,計算各層詳細(xì)分量信號能量,可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運行狀態(tài),并提取互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。
3.3.1.4時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間,計算各區(qū)間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 斷路器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件