3.2.2功能特点Ø具备断路器的振动、分合闸线圈和电机的电流、动静触头分合闸位移和位置等信号的监测功能;Ø具备振动、电流波形、位移曲线、压力变化等信号的记录和展示,自动计算峰值电流、电流上升速率、动作时间、动作时长、位移、分合闸位置、分合闸次数等参量;Ø监测主机/IED支持多通道信号同步和实时采集,通道数不小于8个(可定制);Ø支持历史数据与实测数据对比分析、不同通道测量数据的横向及纵向对比功能;Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能,可连续监测、存储及导出1000次以上断路器动作数据;Ø断路器每次动作后,监测主机/IED主动评价断路器运行状态,并自动上传结果。断路器典型振动和储能电机电流信号及对应包络曲线如下图4所示。杭州国洲电力科技有限公司振动监测系统功能特点。杭州GZAF-1000T系列电抗器振动振动共同合作
目前针对 GIS设备较成熟的监测方法,主要有电气法、声测法及化学分析法三大类,以上监测方法均针对的是放电性故障所产生的电磁波、声波、光、电弧分解产物等物理量。但在 GIS的运行中,除了放电性故障之外,机械性故障也是导致事故发生的一大主要原因,当GIS设备存在开关触头接触异常、壳体对接不平衡、导杆轻微弯曲等缺陷时,在开关操作的机械力、负载电流产生的交变电动力等因素的作用下会产生机械性运动,造成设备异常振动。GIS设备的异常振动对其本体有很大危害,会造成六氟化硫气体泄露、盆式绝缘子和绝缘支柱损伤、外壳接地点悬浮等缺陷,长期发展可能导致绝缘事故的发生。因此,加强对GIS机械性故障的监测,是保证GIS安全运行的重要手段。推荐振动厂家供应各监测子系统的功能特点与技术参数。
信号包络分析
为提高在线监测的准确度,GZAFV-01系统的IED/主机通常采用高采样率获取声纹振动及驱动电机电流的信号,然而大量的数据不利于快速、准确存储与分析。因而采用包络分析,简化并反映原始信号特征,便于后续分析与处理。传统希尔伯特变换进行包络分析时存在提取深度不足、存在幅值偏差等问题,因此采用小波变换和希尔伯特变换结合的信号包络分析。声纹振动和电流的信号包络分析
信号包络重合度比对分析
信号包络分析后可快速实现历史信号重合度比对分析,更直观地判断OLTC运行状态。为量化信号重合度比对,GZAFV-01系统引入互相关系数的计算。当实时采集的与正常状态的信号包络互相关系数:◆接近1时,OLTC接近正常运行状态。◆接近0时,OLTC可能存在故障。
OLTC故障模式:传动轴断裂、选择开关触头接触不良、操控机构失灵造成的拒动和滑档现象、限位开关失灵、切换开关拒切、中止或动作滞后、内部紧固件松动和脱落、以及内部渗漏等。机械故障是OLTC的主要故障类型,它可损坏OLTC和变压器,影响电力系统的正常安全运行并造成严重后果。因此对OLTC带电运行中的机械性能进行在线监测,可预知故障可能性和判别故障类型,对电力系统安全运行具有重要的现实意义。
变压器故障中有40%的事故是由于OLTC故障引起的。目前对OLTC状态监测采用的是停电检修的方式,根据一定的状态检修周期,对OLTC进行大规模的部件检查、清洗和更换,但是停电检修存在着以下很明显的缺陷:◆必须中断供电,影响同户用电,造成一定的经济损失。◆在状态检修周期间隔阶段,OLTC的故障不易发现,引起供电事故的可能性大。◆传统停电检修方式对OLTC工作顺序发生变化的故障无法监测,如切换开关等部件的动作顺序和时间配合是否正确,以及切换过程是否存在卡塞和触头切换不到位等。 杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测技术报表生成功能。
图20本系统的信号包络分析界面5.5实时采集信号与本系统内置数据库中正常状态信号横向、历史数据纵向对比。图21本系统的数据对比界面5.6声纹振动的时域信号频谱分析,提取信号频域特征参量。图22本系统的声纹振动时域信号频谱分析界面5.7运行状态告警,可选择告警发送方式。图23本系统的被试品异常状态报警设置界面5.8报表生成功能。图24本系统的被试品的监测结果生成报表功能界面六、声纹振动监测与诊断技术的应用意义我公司基于声纹振动监测技术研制的GZAFV-06T型系统适用于变压器/电抗器(绕组、OLTC、铁芯等)、开关类(GIS、敞开式断路器、隔离开关、开关柜等)等电力设备的带电检测、长时在线监测、短期重症监护,不影响被试品正常运行,且与被试品无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点,GZAFV-06T型便携式变压器声纹振动 监测与诊断系统功能特点。国洲电力科技有限公司振动系统安装
GZK-1000DSL 型隔离开关机械特性监测子系统。杭州GZAF-1000T系列电抗器振动振动共同合作
3.2.2数据采集装置GZAFV-06T型便携式变压器声纹振动监测与诊断系统的数据采集装置由传感器、信号调理电路、AD采样电路及缓存模块、MCU控制单元、电源模块、USB接口、4G/5G信号传输模块等组成。传感器实现多路振动、声纹及驱动电机电流等信号感知,信号调理电路实现信号放大、滤波、检波及A/D转换等功能,AD采样电路及缓存模块将转换后的数字信号(振动、声纹和电流的信号)传输至MCU控制单元。MCU控制单元实现信号时域、频域等的基本分析后,采用IEC61850协议或私有协议将原始数据及基本分析结果上传至客户端或平台层。电源模块包括电源输入(220V)及降压转换,为数据采集装置供电;USB接口用于现场信号获取、调试;4G/5G模块用于信号采集处理后的远端后台的信号传输。数据采集装置示意图及参数分别如下图5和下表2所示。杭州GZAF-1000T系列电抗器振动振动共同合作