浙江GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋的概述

利用 AFV 信號分析法對 OLTC 進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，需要建立完善的信號分析體系。OLTC 在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)信號是復(fù)雜的，受到多種因素的影響。我們需要通過對大量正常和故障狀態(tài)下的 OLTC 振動(dòng)信號進(jìn)行采集和分析，建立起故障類型與信號特征之間的數(shù)據(jù)庫。例如，針對觸頭接觸不良、觸頭磨損、彈簧彈性下降等不同故障類型，分別確定其對應(yīng)的振動(dòng)信號特征模式。在實(shí)際監(jiān)測中，將采集到的 OLTC 振動(dòng)信號與數(shù)據(jù)庫中的模式進(jìn)行比對，通過模式識別技術(shù)準(zhǔn)確判斷 OLTC 的故障類型和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對 OLTC 的智能化監(jiān)測和管理。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的市場需求分析。浙江GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋的概述

OLTC 的正常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要，而 AFV 信號分析法是保障其穩(wěn)定運(yùn)行的重要工具。OLTC 在切換過程中，內(nèi)部機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)撞擊和摩擦?xí)a(chǎn)生復(fù)雜的振動(dòng)信號，這些信號蘊(yùn)含著豐富的設(shè)備健康信息。通過 AFV 傳感器監(jiān)測這些信號，我們可以實(shí)時(shí)了解 OLTC 的工作狀態(tài)。例如，當(dāng) OLTC 出現(xiàn)彈簧彈性下降的故障時(shí)，其振動(dòng)信號的阻尼特性會發(fā)生改變，信號的衰減速度與正常狀態(tài)不同。借助 AFV 信號分析法，我們能夠準(zhǔn)確捕捉到這些細(xì)微變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，采取針對性的維修措施，確保 OLTC 始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。具備振動(dòng)聲學(xué)指紋功能特性杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

在運(yùn)用 AFV 信號分析法對 OLTC 進(jìn)行狀態(tài)判斷時(shí)，要充分認(rèn)識到 OLTC 故障類型與振動(dòng)特性之間的緊密聯(lián)系。OLTC 內(nèi)部的故障，無論是觸頭問題還是彈簧彈性下降，都會通過振動(dòng)信號表現(xiàn)出來。以觸頭磨損為例，隨著磨損程度的加深，觸頭間的接觸面積減小，接觸電阻增大，在分 / 合過程中產(chǎn)生的沖擊力也會相應(yīng)改變，從而導(dǎo)致 OLTC 振動(dòng)信號的幅值和頻率發(fā)生變化。通過對 AFV 信號的長期監(jiān)測和分析，建立起故障類型與振動(dòng)特征之間的對應(yīng)關(guān)系，我們就能在 OLTC 出現(xiàn)故障的早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，提高電力系統(tǒng)的可靠性。

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(dòng)及驅(qū)動(dòng)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(shí)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(dòng)和電流的信號包絡(luò)分析

信號包絡(luò)重合度比對分析

信號包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運(yùn)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(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)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(shí)，OLTC接近正常運(yùn)行狀態(tài)?！艚咏?時(shí)，OLTC可能存在故障。 杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的政策支持背景。

變壓器振動(dòng)主要包括OLTC切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(dòng)、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)頻率小于100Hz，不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動(dòng)信號通過絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的聲紋振動(dòng)傳感器測得。

OLTC切換過程中，分接選擇器動(dòng)作、切換開關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生聲紋振動(dòng)信號，信號包含觸頭分合狀態(tài)、三相觸頭是否同期、觸頭表面是否平整、切換是否到位等信息，可反映OLTC結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動(dòng)、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號與聲紋振動(dòng)信號的結(jié)合分析，可更加有效的評價(jià)OLTC在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價(jià)與故障類型診斷。 GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測與診斷系統(tǒng) 。智能化振動(dòng)聲學(xué)指紋的技術(shù)說明

杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)。浙江GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋的概述

能量分布曲線

基于小波變換的聲紋振動(dòng)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(jì)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(yùn)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(dòng)信號能量分布曲線比對。

時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)

獲取聲紋振動(dòng)信號的時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)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(dòng)信號時(shí)頻能量矩陣。 浙江GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋的概述