3.3.2.3基頻信號能量比(E)100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值,計算公式:E=jmS1j2jmSj2,其中S1為100Hz基頻分量的時域信號,Sj為原始信號,j為采樣索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分,基頻信號能量比應(yīng)較大;存在故障時,諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,基頻信號能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度,計算公式:r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2,其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實時測得聲紋振動信號的頻域分布,X和Y為對應(yīng)信號的平均值,互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1?!粽_\行時,相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1。◆存在故障時,信號頻率分布發(fā)生改變,互相關(guān)系數(shù)減小。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的主要特性解析。特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測品牌排行
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。 本地振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測卡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)的用戶定制化服務(wù)。
電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS(氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備)、AIS(敞開式斷路器)、GIS /敞開式的隔離開關(guān)、開關(guān)柜斷路器等。各類開關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機(jī)械故障,嚴(yán)重時更會導(dǎo)致電氣火災(zāi)、停電等事故,現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點,較大地影響設(shè)備正常運行。
基于聲紋振動信號的在線監(jiān)測,可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障,并及時預(yù)警,從而延長使用壽命,提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主,結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測,開發(fā)了故障診斷算法(***軟著權(quán))并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng),適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測(便攜診斷式、手持巡檢式)、在線監(jiān)測(長期固定式、短期移動式)。
3.3.1.1信號包絡(luò)分析為提高在線監(jiān)測的準(zhǔn)確度,GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅(qū)動電機(jī)電流的信號,然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲與分析。因而采用包絡(luò)分析,簡化并反映原始信號特征,便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進(jìn)行包絡(luò)分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題,因此采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號包絡(luò)分析。聲紋振動和電流的信號包絡(luò)分析如下圖3.5所示。
3.3.1.2信號包絡(luò)重合度比對分析如下圖3.6所示,信號包絡(luò)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度比對分析,更直觀地判斷OLTC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)實時采集的與正常狀態(tài)的信號包絡(luò)互相關(guān)系數(shù):◆接近1時,OLTC接近正常運行狀態(tài)。◆接近0時,OLTC可能存在故障。 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)的智能化設(shè)計。
6.4 2020年11月19日,我公司獲邀南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術(shù)部的邀請,委派公司技術(shù)智造中心總監(jiān)王國明博士向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術(shù)部、電力科學(xué)研究院等相關(guān)部門和直屬單位的領(lǐng)導(dǎo)做了《變壓器聲紋振動在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)》的專題匯報,榮獲領(lǐng)導(dǎo)和**們的稱贊與肯定。
6.5 2020年10月30日,國網(wǎng)公司設(shè)備部領(lǐng)導(dǎo)視察1000kV廊坊特高壓變電站已投運的1000kV電抗器運行情況(如下圖6.4所示)。通過查看我公司的GZOLM-1000T型變壓器綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)(局部放電、聲紋振動、鐵芯接地電流、油中溶解氣體、電抗器空負(fù)載等運行參數(shù))的多參量數(shù)據(jù)監(jiān)測和融合評價技術(shù)所展示的電抗器在線運行中的性能狀況),后根據(jù)評價電抗器在線運行健康態(tài)勢的診斷報告,把某一臺電抗器下線返廠維修,在廠區(qū)解體后驗證了診斷報告的準(zhǔn)確性。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測的概述。國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)容
GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(開關(guān)設(shè)備)監(jiān)測和綜合分析。特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測品牌排行
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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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。 特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測品牌排行