GIS及敞开式的隔离开关监测技术背景隔离开关在合闸位置时,隔离开关可承载线路额定电流及在规定时间内的异常电流;在分闸位置时,隔离开关的触头间有符合要求的绝缘距离和明显的断开标志,确保检修时人员和设备的安全。然而由于在材料、工艺、设计、安装等方面存在的问题,以及频繁动作时产生的电气老化、机械磨损等缺陷,GIS及敞开式的隔离开关的故障率不断升高,严重影响隔离开关和整个电力系统的安全稳定运行。因此,实施在线监测隔离开关声纹振动及驱动电机电流信号,实现隔离开关运行状态的***评价具有重要意义。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术系统的用户定制化服务。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测硬件使用

6.62019年4月,在国网宁夏±800kV灵州特高压换流站、国网山西±800kV雁门关特高压变电站、国网江苏1000kV盱眙特高压和±800kV淮安特高压换流站等,我公司技术服务部的电气作业工程师会同变电站属地的省电科院和省检公司、电力设备厂家等的技术员运用我公司的GZAFV-01型系统对特高压变压器OLTC开展状态监测与评价的技术服务。6.72020年11月,我公司技术服务部的杨加浩工程师在广西南宁供电局的变电二所实训基地向广西电科院高压所黎大健主任、广西大学电气工程学院郑含博教授、***电力公司设备部王佳灵高工、南网高级技能**李炎、南宁供电局设备部检修专责罗工等各位领导**做变压器(绕组、OLTC)和开关设备的声纹振动监测技术的实操演示。高压开关振动声学指纹在线监测故障诊断杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术的行业应用背景。

3.3.2绕组及铁芯运行状态分析下图3.10a为变压器运行时绕组及铁芯的声纹振动时域信号。为更直观地分析绕组及铁芯运行状态,采用频域法分析声纹振动信号。如下图3.10b所示,基于声纹振动信号的频域分布,提取峰值频率、总谐波畸变率、基频能量比、互相关系数特征参量作为分析参数。各特征参量定义及解释如下:
3.3.2.1峰值频率:频谱图中比较大幅值对应的频率值。3.3.2.2总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion,THD)所有50Hz整数倍谐波分量的有效值与基频100Hz分量有效值的比值,计算公式:THD=i=0nVi2V1,其中V1为100Hz基频分量有效值,Vi为各谐波分量有效值,i为频率索引值。正常状态下,由于100Hz基频分量为振动频谱图的主要成分,总谐波畸变率应较小;存在故障时,谐波分量增加且峰值频率发生偏移,总谐波畸变率变大
3.2.1感知层的传感器GZAFV-01系统的感知层如上图3.1所示,由IED/主机、6路声纹振动传感器、1路电流传感器等构成,声纹振动传感器集成电荷放大器,将声纹振动信号转换成与之成正比的电压信号;电流传感器采用微型卡扣结构,便于现场安装。各传感器外观及参数如下表1所示。◆3路声纹振动传感器采集取OLTC振动信号,通过固定底座安装在变压器外壁,安装位置选取平行于OLTC的垂直传动杆方向,且尽量靠近OLTC的触头组处。◆1路电流传感器采集OLTC驱动电机电流信号,安装于OLTC驱动电机电源线处。◆3路声纹振动传感器采集变压器绕组及铁芯声纹振动信号,安装位置选取于上夹件底部、非冷却器侧油箱表面中部、油箱顶部中心点。为保持监测点的同一性,便于后期监测数据的时间轴线比对,所有声纹振动传感器底座长期固定在变压器外壁上。安装示意图如下图3所示。(备注:传感器安装的数量及位置可根据被测设备的监测需求而灵活调整)杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术系统的可扩展性。

3.3.2.3基频信号能量比(E)100Hz基频分量时域信号能量占信号总能量的比值,计算公式:E=jmS1j2jmSj2,其中S1为100Hz基频分量的时域信号,Sj为原始信号,j为采样索引值。正常状态下,由于100Hz基频分量为声纹振动频谱图的主要成分,基频信号能量比应较大;存在故障时,谐波分量增加且峰值频率发生偏移,基频信号能量比变小。3.3.2.4互相关系数(r)正常状态与实测的声纹振动信号频谱图之间的相似度,计算公式:r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2,其中Xi和Yi分别为正常状态与实时测得声纹振动信号的频域分布,X和Y为对应信号的平均值,互相关系数范围为0~1。◆正常运行时,相关系数应接近于1。◆存在故障时,信号频率分布发生改变,互相关系数减小。GZAFV-01型声纹振动监测系统(开关设备)设计和性能优化。杭州隔离开关振动声学指纹在线监测技术参数
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1.1公司概述杭州国洲电力科技有限公司,成立于2013年5月,是专注于综合智慧能源服务领域内发、输、变、配、用、储等全过程的电力设备参量监测、数据分析和状态评价技术的研、产、销、服四位一体的****,致力于为领域内各科研院所、专业院校、设备管理、工程服务、电能生产、设备制造等合作方提供质量的体系化技术方案。我公司于2014年把研发部、生产部和技术服务部融合打造成“技术智造中心”,并在中心组建了专注于局部放电和声纹振动监测技术的两大课题组,成功研制出自主知识产权的、先进的局部放电和声纹振动监测技术。我公司的技术近10年在投运站场、制造厂区的电力设备上大量的持续运用,为电网的可靠运行提供了逐年增长的技术支持,特别是在变压器(电抗器)、开关设备和输电设备等电力设备的绝缘、机械的状态分析与诊断方面,凭借前沿的软/硬件技术与先进的监测方法,为电力设备的高效运检提供了质量的体系化技术方案。GZAF-1000T系列振动声学指纹在线监测硬件使用