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、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。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术性能特征。研发振动监测信号如何
(4)时频能量分布矩阵(ATF图谱)获取振动声学指纹信号时频能量分布矩阵,同时反映原始信号时域、频域特性及能量分布。将信号时频分布矩阵分为6个区间,计算各区间平均值作为特征参量,用于有载分接开关正常状态与异常状态对比。下图12为正常状态下振动声学指纹信号时频能量矩阵。3.3.2绕组及铁芯运行状态分析下图13(a)为变压器/电抗器运行时的绕组及铁芯振动声学指纹的时域信号。为更直观地分析绕组及铁芯运行状态,采用频域法分析振动声学指纹信号,实现在线状态下的故障监测。如下图13(b)所示,基于振动声学指纹信号的频域分布,提取峰值频率、总谐波畸变率、基频能量比、互相关系数特征参量,以作为变压器/电抗器运行状态的分析参数。各特征参量定义及解释如下:研发振动监测信号如何杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术结构组成。
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。
系统结构:GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹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,系统机构图如下图2所示。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。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要求。
变压器/电抗器运行时,电流通过绕组时产生的电动力引起绕组振动,硅钢片的磁致伸缩及硅钢片接缝处与叠片之间的漏磁导致铁芯振动。由于绕组导体所受电动力正比于负载电流的平方,绕组振动信号的基频为100Hz。由于变压器/电抗器中磁感应强度正比于加载电压的平方,铁芯振动信号的基频也为100Hz。另外,考虑到铁芯振动的非线性特性,振动信号还会包含频率为100Hz整数倍的高次谐波。当变压器/电抗器的绕组变形或铁芯故障后,振动信号频谱分布将发生改变,产生谐波分量。因此,振动信号分量可以作为区别绕组变形故障与铁芯故障的重要依据,采用振动分析法可实现绕组及铁芯的故障诊断。杭州国洲电力科技有限公司GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统相关标准。研发振动监测信号如何
GZPD-16 型特高频局部放电监测子系统。研发振动监测信号如何
(4)能量分布曲线原始振动声学指纹信号经小波多分辨率N层分解后,可得到第N层的近似分量和第1层至第N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。该曲线可反映振动声学指纹信号在不同频率范围内的分布情况,通过对比正常状态与异常状态能量分布曲线,可判断设备运行状态,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。右上图为正常状态与异常状态有载分接开关振动声学指纹信号能量分布曲线对比。研发振动监测信号如何