云平台服务器:数据经现场采集装置采集后,通过4G/5G无线传输模组(或电力光纤专网)传送至电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第10页共29页云服务器进行存储及深度计算,远端通过浏览器登录云服务器可随时随地查看系统监测内容,对变压器/电抗器进行运行监测及诊断分析。云平台系统结构图如下图6所示,采用B/S结构(浏览器/服务器模式),提供监测系统的数据深度计算、存储及浏览器查看服务,便于管理。信号分析与处理有载分接开关运行状态分析GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测包络分析。杭州研制的振动声学指纹在线监测产品参数
振动声学指纹监测技术的应用意义:我公司基于振动声学指纹监测技术研制的GZAF-1000系列监测系统适用于变压器/电抗器(绕组、有载分接开关、铁心等)、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、在线监测与故障诊断,不影响被测设备正常运行,且与被测设备无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点,主要意义如下:1、采用带电检测/在线监测方式,不影响主设备正常运行,降低了电网风险;2、减少了人员进站检查的运维成本;3、监测方式与设备无电气连接,具有安全、可靠、安装方便等优点;4、采用独特的时域分析、包络分析、重合度对比、时频矩阵分析等方法,并提峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量等特征参量,提高在线监测准确度。5、内置基于海量样本的大数据和人工智能技术而建立的**分析型数据库,可真实反应设备运行状态,有效诊断绕组变形、机械卡涩、触头磨损、电动机构拒动等故障程度和类型;6、符合智慧变电站建设原则,监测系统的IED具备边缘计算能力,就地采集并处理振动声学指纹及其它信号,完成分析计算后根据传输层要求统一通讯接口及数据结构。杭州研制的振动声学指纹在线监测产品参数GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测运行状态告警。
重合度对比如图9所示,包络分析后可快速实现历史信号重合度对比分析,更直观地判断有载分接开关运行状态。为量化信号重合度对比,系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时,实时采集的信号接近正常运行状态;当互相关系数接近0时,有载分接开关可能存在故障。能量分布曲线基于小波变换的振动信号多分辨率分析结果如下图10所示。原始信号经8层分解后产生第8层的近似分量和第1层至第8层的详细分量,计算各层详细分量信号能量,可获得信号能量分布曲线。对比正常状态与异常状态能量分布曲线,可判断有载分接开关运行状态,并提取互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度作为状态诊断特征参量。图11为正常状态与异常状态振动信号能量分布曲线对比。
GIS及敞开式的隔离开关监测:功能特性:各特征参量定义如下:(1)分合动作时间:根据电机电流的变化来获取驱动电机启动至停止的时长;(2)电机峰值电流:电机电流出现后的瞬态过程中,电流的***个大半波的峰值;(3)电机电流燃弧时间:电机电流停止末端,电流变小后又增大,直至电流归零的持续时间;(4)电流抖动:电机在驱动连杆时,电机电流不稳定状态称为电流抖动;(5)振动声学高幅值关键特征:捕获一些振动幅值比较大的时间点;(6)振动声学脉动关键特征:振动信号进过小波滤波后,时域及频域分布特性。GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--敞开式断路器监测功能特性。
技术交流与投运业绩:GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统已成功应用于智能变电站、智慧变电站及数字化变电站等示范项目(已经投运的廊坊特高压站、济南商西站、青岛顾家站和胜利站、泰安天平站),实现大型变压器/电抗器全振动在线监测与故障诊断,有效地提高设备运行可靠性。同时,我公司积极与各科研院所(南网电科院、广西电科院、冀北电科院、山东电科院、江苏电科院、浙江电科院)、供电公司(冀北、山东、山西、江苏、宁夏等地的省检)、变压器制造商(山东电力设备制造厂、江苏华鹏变压器厂、南通的韩国晓星变压器厂、杭州钱江变压器厂等)、有载分接开关制造商(上海华明的遵义长征厂区、德国MR等)、变电站综合监测系统平台承建商(国网智能、南瑞科技、电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第23页共29页长园深瑞等)开展合作,不断丰富各型号变压器/电抗器的振动声学指纹样本数据库。GZAF-1000T监测系统包括便携型带电检测(分体机的如下图24C、一体机的如下图24D)、固定型在线监测(标准1U式的如下图24E、壁挂式监测单元的如下图24F)等机型。其中,便携式一体机结构轻巧,适用于高压开关的带电检测及定期检修。GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--GIS及开关柜的断路器监测功能特性。杭州研制的振动声学指纹在线监测产品参数
GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测设备信息管理。杭州研制的振动声学指纹在线监测产品参数
敞开式断路器监测:技术背景:敞开式断路器在电力系统中起到保护和控制作用,它根据供电系统运行的需要来可靠地投入或切除相应的线路或电气设备,以确保系统安全运行。实现对断路器机械特性的在线监测,准确得知断路器的工作状态和故障部位,可以有效减小维护工作量,增强检修的针对性,***提高供电系统可靠性和经济性。振动声学指纹信号、线圈分合闸电流、储能电机电流、行程及分合闸位置是断路器非常重要的参数,是衡量断路器性能优劣的重要指标。因此,通过在线监测系统准确提取振动声学指纹、分闸电流、合闸电流、储能电机电流、行程及分合闸位置特征值,对判断断路器的健康程度和工作状态诊断具有重要意义。杭州研制的振动声学指纹在线监测产品参数