什么是振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)如何

自由場(chǎng)傳聲器是一種利用電容量變化而引起聲電轉(zhuǎn)換作用的傳聲器，其結(jié)構(gòu)如右下圖所示。傳感器是由一個(gè)振動(dòng)膜片和固定電極組成的一個(gè)間距很小的可變電容器，當(dāng)膜片在聲波作用下產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)膜片與固定電極間的距離便發(fā)生變化，引起電容量的變化。在電容器的兩端有一個(gè)負(fù)載電阻R 及直流極化電壓E，電容量隨聲波變化時(shí)，在R 的兩端就會(huì)產(chǎn)生交變的音頻電壓。二、信號(hào)分析及處理方法。信號(hào)處理于分析是振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵，主要包括以下分析方法：(1)頻譜分析振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形*反映振動(dòng)加速度幅值、振動(dòng)位移、聲壓級(jí)等參量。頻譜分析采用傅里葉變換將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，從而直觀地反映信號(hào)頻率分布，并可提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量等特征參量，作為判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征參量。下圖為變壓器本體振動(dòng)聲學(xué)指紋的時(shí)域及頻域信號(hào)。GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)GIS本體監(jiān)測(cè)技術(shù)背景。什么是振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)如何

各類高壓開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)類別指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)備注振動(dòng)聲學(xué)指紋傳感器勵(lì)磁電壓DC18～30V頻率范圍為0.5Hz～3kHz的傳感器適用于GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開(kāi)關(guān)及斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。勵(lì)磁電流2～20mA靈敏度100mV/g測(cè)量范圍50g頻率范圍0.5Hz～3kHz/20kHz數(shù)量1個(gè)電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開(kāi)關(guān)及斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優(yōu)于80dB數(shù)量6個(gè)位移傳感器測(cè)量范圍0～300mm適用于斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。時(shí)間分辨率優(yōu)于0.1ms行程分辨率優(yōu)于0.1mm數(shù)量1個(gè)IED(監(jiān)測(cè)單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數(shù)量8（可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5G其他過(guò)電壓保護(hù)、抗干擾功能規(guī)格便攜式(一體機(jī)、分體機(jī))、標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)單元、壁掛式監(jiān)測(cè)單元電力振動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)試工程杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹。

3.2.1傳感器GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感層由6路壓電式加速度傳感器及1路電流傳感器構(gòu)成，各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。壓電式加速度傳感器集成電荷放大器，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號(hào)；電流傳感器采用微型卡扣結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝，節(jié)省空間。采用3路壓電式加速度傳感器獲取有載分接開(kāi)關(guān)振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)傳感器通過(guò)固定底座安裝在變壓器/電抗器外壁，安裝位置通常選取平行于分接開(kāi)關(guān)垂直傳動(dòng)桿方向，且盡量靠近分接開(kāi)關(guān)觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，電流傳感器安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線處。采用3路振動(dòng)傳感器檢測(cè)變壓器/電抗器繞組及鐵芯運(yùn)行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部及油箱頂部中心點(diǎn)。為保持檢測(cè)點(diǎn)的同一性，便于后期歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，建議所有振動(dòng)傳感器底座長(zhǎng)期固定在變壓器/電抗器外壁上。傳感器安裝示意圖如下圖3所示，變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所有傳感器單元均與變壓器/電抗器本體無(wú)電氣連接，安裝簡(jiǎn)單方便，適用于在線監(jiān)測(cè)或帶電檢測(cè)。（注：傳感器數(shù)量及安裝位置可根據(jù)具體技術(shù)規(guī)范或方案調(diào)整。）

r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2(6)能量相似度(EDR):能量相似度分析用于衡量不同負(fù)載條件下測(cè)點(diǎn)振動(dòng)能量的相似性,振動(dòng)能量分布特性的改變能夠反映GIS內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化，其定義為其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得振動(dòng)信號(hào)的頻域分布，X和Y為對(duì)應(yīng)信號(hào)的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號(hào)頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。(4)頻率復(fù)雜度(FCA)：頻率復(fù)雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的頻率復(fù)雜度特征量越大，計(jì)算公式為：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對(duì)應(yīng)頻率信號(hào)能量，pf為振動(dòng)頻率為f的諧波比重值。(5)振動(dòng)平穩(wěn)性(DET):振動(dòng)平穩(wěn)性以理解為對(duì)振動(dòng)信號(hào)周期性的一種衡量,如果振動(dòng)平穩(wěn)性較差，那么作為振動(dòng)主要激勵(lì)源的部件出現(xiàn)機(jī)械穩(wěn)定性異常的可能性較大，其定義為DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)其中，l**信號(hào)遞歸圖中斜對(duì)角線的長(zhǎng)度，P(l)**對(duì)角線長(zhǎng)度為l的對(duì)角線的條數(shù)，Im**斜對(duì)角線的最小長(zhǎng)度。DET值是一個(gè)介于0和I之間的數(shù)，對(duì)于正常運(yùn)行的GIS而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)確定性很高，其DET值接近1。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3信號(hào)分析與處理3.3.1有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，典型振動(dòng)聲學(xué)指紋和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)如下圖7所示。通過(guò)分解時(shí)域內(nèi)典型信號(hào)區(qū)間，可有效判斷分接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、分接選擇器斷開(kāi)、分接選擇器閉合、切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)等動(dòng)作順序，進(jìn)而分析分接開(kāi)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過(guò)典型信號(hào)分析判斷分接開(kāi)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便檢測(cè)人員快速完成診斷任務(wù)，需通過(guò)多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)。變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時(shí)頻分布矩陣的信號(hào)對(duì)比等多種**算法，實(shí)現(xiàn)有載分接開(kāi)關(guān)***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期故障監(jiān)測(cè)，降低變壓器/電抗器運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)洲電力變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)的個(gè)人見(jiàn)解

杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)的影響力。什么是振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)如何

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)說(shuō)明：一、概述變壓器在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開(kāi)關(guān)、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統(tǒng)預(yù)防性檢修方法具有試驗(yàn)周期長(zhǎng)、影響變壓器正常運(yùn)行、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)。開(kāi)展基于聲學(xué)指紋的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器/電抗器有載分接開(kāi)關(guān)、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長(zhǎng)變壓器使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。什么是振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)如何

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