GIS在运行过程中除了机械故障会导致异常振动外,放电性故障(如绝缘子内部缺陷、螺丝松动悬浮电位放电、毛刺前列放电及金属微粒放电等)也会导致声纹振动信号的产生。因此,通过深入研究GIS外壳声纹振动信号的特点,分析其信号特征,可发现GIS机械性故障及放电性故障,具有监测***、监测结果互相补充的特点。开展基于声纹振动的状态监测,可在在线状态下及时发现开关设备的潜在故障,并及时预警,从而延长设备使用寿命,提高电网运行的可靠性。我公司以声纹振动的监测为主,结合电流、位移等其他状态量,开发故障诊断算法并提取相关特征参量,研制完成的监测系统适用于开关设备的带电监测、在线监测(长期固定式、短期移动式)及疑似故障诊断。GZWS-03L 型SF6 气体综合监测子系统。特高压GIS振动监测系统
GIS具有占地面积小、可靠性高、安全性强、运行维护工作量很小等优点,因而被大量使用在重要负荷、枢纽变电站中。但由于其采用全封闭结构,一旦发生故障,影响范围大并且难以准确定位及快速抢修,将会带来严重的经济损失。随着GIS设备逐步在特高压输电网络推广应用,设备故障所造成的影响将进一步加大。近年来,国家电网公司状态检修工作不断深化,对设备可靠性的要求不断提高,及时、有效发现GIS设备内部潜伏性缺陷,保证GIS设备安全稳定运行、合理安排检修周期成为状态检修模式下的当务之急。浙江在线振动监测设备GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统包络分析。
(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,计算公式如下公式2所示:公式2:基频信号能量比计算公式公式2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。(4)相关系数(r):正常状态与实时测得声纹振动信号频谱图之间的相似度,计算公式如下公式3所示:公式3:相关系数计算公式公式3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,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。
3.2.1.1OLTC监测与诊断:=1\*GB3①采用多路振动传感器获取振动信号,传感器通过固定底座安装在变压器外壁,安装位置通常选取平行于分接开关垂直传动杆方向,且尽量靠近分接开关触头组处。=2\*GB3②采用非接触方式安装在OLTC的1~2m范围内的声纹传感器获取OLTC切换时的声纹信号。=3\*GB3③采用安装于驱动电机电源线处的电流传感器获取OLTC驱动电机电流信号。3.2.1.2变压器本体(绕组及铁芯)监测与诊断:=1\*GB3①采用多路振动传感器监测与诊断变压器绕组及铁芯运行状况,通常安装于上夹件底部、非冷却器侧油箱表面中部及油箱顶部中芯点。为保持监测与诊断点同一性,便于历史数据对比,传感器底座应长期固定在变压器外壁上。=2\*GB3②采用声纹传感器获取变压器声纹信号,传感器采用工装固定在变压器周边立柱或防火墙上,距地面高度1.2m以上、1/2油箱高度以下,与变压器距离0.3m~2m之间。GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统安装调试服务。
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重要性。变压器振动监测国家标准
GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统概述。特高压GIS振动监测系统
我公司结合多年研发及现场经验,成功研制GZAFV-06型便携式变压器声纹振动监测与诊断系统,可支持固定安装的长期在线监测型、便携的带电监测与诊断型、可移动的短期重症监护型等三种工作模式。本系统由IEPE式振动(加速度)传感器、声纹(自由场)传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置、云服务器(采用B/S结构)、通讯子系统及供电系统构成,结合包络分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩阵、频谱分析等多种算法,并提取典型特征参量,在线状态下实现变压器OLTC及本体(绕组及铁芯)的监测与诊断。特高压GIS振动监测系统