目前針對(duì)GIS較成熟的監(jiān)測(cè)方法,主要有電氣法、聲測(cè)法及化學(xué)分析法三大類,以上監(jiān)測(cè)方法均針對(duì)的是放電性故障所產(chǎn)生的電磁、聲、光、電弧分解產(chǎn)物等物理量。但在GIS的運(yùn)行中,除了放電性故障之外,機(jī)械性故障也是導(dǎo)致事故發(fā)生的一大主要原因,當(dāng)GIS存在開關(guān)觸頭接觸異常、殼體對(duì)接不平衡、導(dǎo)桿輕微彎曲等缺陷時(shí),在開關(guān)操作的機(jī)械力、負(fù)載電流產(chǎn)生的交變電動(dòng)力等因素的作用下會(huì)產(chǎn)生機(jī)械性運(yùn)動(dòng),造成設(shè)備異常振動(dòng)。GIS的異常振動(dòng)對(duì)其本體有很大危害,會(huì)造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點(diǎn)懸浮等缺陷,長(zhǎng)期發(fā)展可能導(dǎo)致絕緣事故的發(fā)生。因此,加強(qiáng)對(duì)GIS機(jī)械性故障的監(jiān)測(cè),是保證GIS安全運(yùn)行的重要手段。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的科研支持背景。聲學(xué)指紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)
從振動(dòng)和聲學(xué)數(shù)據(jù)中提取有用的特征,以便建立設(shè)備的聲學(xué)指紋,通常會(huì)用到以下信號(hào)處理技術(shù):傅里葉變換(FFT):用于分析信號(hào)在頻域中的特性,可以識(shí)別出設(shè)備運(yùn)行時(shí)的固有頻率和諧波成分。短時(shí)傅里葉變換(STFT):與FFT相比,STFT能夠展示信號(hào)隨時(shí)間變化的頻率特性,適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析。小波變換:具有良好的時(shí)頻局部化特性,能夠在多尺度上分析信號(hào),適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡(luò)檢測(cè):用于提取振動(dòng)信號(hào)的振幅包絡(luò),可以用來表示信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。頻譜分析:通過計(jì)算信號(hào)的功率譜密度(PSD)或幅值譜,可以識(shí)別出信號(hào)的頻率成分和能量分布。時(shí)頻分析方法:如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等,這些方法能夠提供信號(hào)的時(shí)頻表示,有助于分析復(fù)雜非線性和非平穩(wěn)信號(hào)。模態(tài)分析:通過識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的模態(tài)特性,可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征。熵分析:如時(shí)域熵、頻域熵或小波熵,這些方法可以量化信號(hào)的不確定性和復(fù)雜性,有助于識(shí)別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計(jì)分析:包括均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù),可以描述信號(hào)的波動(dòng)性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計(jì)量:如偏度和峰度,它們可以提供信號(hào)分布形狀的信息,有助于識(shí)別異常模式。智能化振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)互惠互利杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的客戶反饋分析。.
3.3.2繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖3.10a為變壓器運(yùn)行時(shí)繞組及鐵芯的聲紋振動(dòng)時(shí)域信號(hào)。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài),采用頻域法分析聲紋振動(dòng)信號(hào)。如下圖3.10b所示,基于聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻域分布,提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)特征參量作為分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下:
3.3.2.1峰值頻率:頻譜圖中比較大幅值對(duì)應(yīng)的頻率值。3.3.2.2總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值,計(jì)算公式:THD=i=0nVi2V1,其中V1為100Hz基頻分量有效值,Vi為各諧波分量有效值,i為頻率索引值。正常狀態(tài)下,由于100Hz基頻分量為振動(dòng)頻譜圖的主要成分,總諧波畸變率應(yīng)較小;存在故障時(shí),諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,總諧波畸變率變大
技術(shù)背景GIS運(yùn)行時(shí),電流通過高壓導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起振動(dòng),由于導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方,GIS本體振動(dòng)產(chǎn)生的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。當(dāng)存在機(jī)械故障時(shí),聲紋振動(dòng)信號(hào)的頻譜分布將發(fā)生改變,產(chǎn)生諧波分量。GIS本體機(jī)械型缺陷主要是指內(nèi)部存在開關(guān)觸頭接觸異常、導(dǎo)電桿接觸不良、母線卡簧松動(dòng)、屏蔽罩松動(dòng)等異常時(shí),在交變電場(chǎng)作用下發(fā)生異常振動(dòng),長(zhǎng)期振動(dòng)可能導(dǎo)致導(dǎo)電桿和絕緣件松動(dòng),易造成絕緣事故。異常振動(dòng)還可能造成SF6氣體泄漏,損壞絕緣子和絕緣支柱,影響外殼接地牢固,危及GIS運(yùn)行安全。GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(開關(guān)設(shè)備)智能評(píng)估和故障預(yù)警。
杭州國洲電力科技有限公司截止到目前已獲授權(quán)的發(fā)明專利2項(xiàng),實(shí)用新型專利23項(xiàng),軟件著作權(quán)7項(xiàng),已過受理及審核而待授權(quán)的另計(jì);在國內(nèi)外核心期刊已發(fā)表的論文18篇;參與制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng);并與海內(nèi)外**的專業(yè)院校、設(shè)備制造等單位建立了穩(wěn)固的技術(shù)交流和共研機(jī)制。我公司始至秉持《始于專注、精于品質(zhì)、久于信任、終于共贏》的經(jīng)營理念追求創(chuàng)新,***、深度的應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù),決心塑造為綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域“民族創(chuàng)新智造”的先行者、**者和專注者,并在公司發(fā)展進(jìn)程中為社會(huì)、合作方、員工和資方創(chuàng)造更大的價(jià)值。杭州國洲電力科技有限公司的團(tuán)隊(duì)介紹與技術(shù)研發(fā)實(shí)力。智能化振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)互惠互利
杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的行業(yè)培訓(xùn)支持。聲學(xué)指紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)
3.2.3平臺(tái)層的云服務(wù)器數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集并經(jīng)過IED/主機(jī)處理后,通過通信模塊(4G/5G無線傳輸或電力光纖專網(wǎng))傳送至云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)及深度計(jì)算,平臺(tái)層的操控計(jì)算機(jī)(含通過IEC61850通訊管理連接的遠(yuǎn)端)可通過瀏覽器登錄云服務(wù)器隨時(shí)隨地查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)變壓器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)及診斷分析。云服務(wù)器采用B/S結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務(wù)器模式),提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度計(jì)算、存儲(chǔ)、瀏覽器查看等服務(wù)。
3.2GZAFV-01系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)GZAFV-01系統(tǒng)由感知層的聲紋振動(dòng)傳感器、電流傳感器、IED/主機(jī),網(wǎng)絡(luò)層的通訊管理里,平臺(tái)層的數(shù)據(jù)(云)服務(wù)器、內(nèi)置操控及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析軟件的操控計(jì)算機(jī)、IEC61850通訊管理機(jī)等構(gòu)成。 聲學(xué)指紋振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)