杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理

有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析：有載分接開關(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。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號(hào)區(qū)間，可有效判斷分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)等動(dòng)作順序，進(jìn)而分析分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號(hào)分析判斷分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便檢測人員快速完成診斷任務(wù)，需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷開關(guān)狀態(tài)。變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(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)對比等多種**算法，實(shí)現(xiàn)有載分接開關(guān)***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期故障監(jiān)測，降低變壓器/電抗器運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析。杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理

數(shù)據(jù)采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置由采集模塊、信號(hào)處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號(hào)傳輸模塊等組成。采集模塊實(shí)現(xiàn)6路機(jī)械振動(dòng)信號(hào)及1路驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)采集，信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、信號(hào)濾波、信號(hào)檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能。利用系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)對采集的振動(dòng)信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，保證信號(hào)的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉(zhuǎn)換，為數(shù)據(jù)采集裝置供電。USB接口用于現(xiàn)場信號(hào)獲取、調(diào)試；4G/5G模塊用于信號(hào)采集處理后的遠(yuǎn)端后臺(tái)的信號(hào)傳輸。數(shù)據(jù)采集裝置示意圖及參數(shù)分別如下圖4和下表2所示。杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)對比。

敞開式斷路器監(jiān)測:技術(shù)背景:敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護(hù)和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運(yùn)行的需要來可靠地投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)對斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測，準(zhǔn)確得知斷路器的工作狀態(tài)和故障部位，可以有效減小維護(hù)工作量，增強(qiáng)檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)、線圈分合閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程及分合閘位置是斷路器非常重要的參數(shù)，是衡量斷路器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。因此，通過在線監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確提取振動(dòng)聲學(xué)指紋、分閘電流、合閘電流、儲(chǔ)能電機(jī)電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康程度和工作狀態(tài)診斷具有重要意義。

振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義我公司基于振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)研制的GZAF-1000系列監(jiān)測系統(tǒng)適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關(guān)、鐵心等）、開關(guān)類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等）等電力設(shè)備的帶電檢測、在線監(jiān)測與故障診斷，不影響被測設(shè)備正常運(yùn)行，且與被測設(shè)備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監(jiān)測方式，不影響主設(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；2、減少了人員進(jìn)站檢查的運(yùn)維成本；3、監(jiān)測方式與設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；4、采用獨(dú)特的時(shí)域分析、包絡(luò)分析、重合度對比、時(shí)頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、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，提高在線監(jiān)測準(zhǔn)確度。5、內(nèi)置基于海量樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)而建立的**分析型數(shù)據(jù)庫，可真實(shí)反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效診斷繞組變形、機(jī)械卡澀、觸頭磨損、電動(dòng)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設(shè)原則，監(jiān)測系統(tǒng)的IED具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理振動(dòng)聲學(xué)指紋及其它信號(hào)。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站)，實(shí)現(xiàn)大型變壓器/電抗器全振動(dòng)在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí)，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、有載分接開關(guān)制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第23頁共29頁長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號(hào)變壓器/電抗器的振動(dòng)聲學(xué)指紋樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T監(jiān)測系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測（分體機(jī)的如下圖24C、一體機(jī)的如下圖24D）、固定型在線監(jiān)測（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖24E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖24F）等機(jī)型。其中，便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開關(guān)的帶電檢測及定期檢修。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測頻譜分析。杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋數(shù)據(jù)采集裝置。杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理

云平臺(tái)服務(wù)器：數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場采集裝置采集后，通過4G/5G無線傳輸模組（或電力光纖專網(wǎng)）傳送至電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第10頁共29頁云服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)及深度計(jì)算，遠(yuǎn)端通過瀏覽器登錄云服務(wù)器可隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容，對變壓器/電抗器進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測及診斷分析。云平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖6所示，采用B/S結(jié)構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器模式），提供監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)深度計(jì)算、存儲(chǔ)及瀏覽器查看服務(wù)，便于管理。信號(hào)分析與處理有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)原理