(4)时频能量分布矩阵(ATF图谱)获取声纹振动信号时频能量分布矩阵,同时反映原始信号时域、频域特性及能量分布。将信号时频分布矩阵分为6个区间,计算各区间平均值作为特征参量,用于OLTC正常状态与异常状态对比。下图13为正常状态下的声纹振动信号的时频能量矩阵。图13声纹振动信号的时频能量矩阵3.3.2绕组及铁芯运行状态分析下图14(a)为变压器运行时的绕组及铁芯声纹振动的时域信号。为更直观的分析绕组及铁芯运行状态,采用频域法分析声纹振动信号,实现变压器在线运行状态下的监测与诊断。杭州国洲电力科技有限公司振动监测报告。专注于振动系统功能特点
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。(4)频率复杂度(FCA):频率复杂度的定义与信息熵类似,频率成分越复杂,对应的频率复杂度特征量越大,计算公式为:FCA=-fpfln(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+⋯+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef为对应频率信号能量,pf为振动频率为f的谐波比重值。(5)振动平稳性(DET):振动平稳性以理解为对振动信号周期性的一种衡量,如果振动平稳性较差,那么作为振动主要激励源的部件出现机械稳定性异常的可能性较大,其定义为DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)其中,l**信号递归图中斜对角线的长度,P(l)**对角线长度为l的对角线的条数,Im**斜对角线的最小长度。DET值是一个介于0和I之间的数,对于正常运行的GIS而言,其机械结构确定性很高,其DET值接近1。专注于振动系统功能特点GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统远端后台软件管理。
(1)包络分析为提高在线监测与诊断的准确度,GZAFV-06T型系统的数据采集装置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,GZAFV-06型系统采用小波变换和希尔伯特变换结合的信号包络分析。OLTC的声纹振动和驱动电机电流的信号包络分析如下图9的A和B所示。
具备断路器分合闸线圈电流、储能电机电流、行程、分合闸位置监测功能;具备电流波形、行程曲线、压力变化记录及展示功能,并自动计算峰值电流、电流上升速率、动作时间、动作时长、行程、分合闸位置、分合闸次数等参数;电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”8/21监测单元支持多通道信号同步采集,通道数不小于8个;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;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;断路器每次动作后,监测单元主动评估断路器运行状态,并自动上传原始数据及分析结果。GZOLM-1000G 系列监测系统的软件界面。
3.2.3云平台服务器各项监测的数据经现场的数据采集装置通过4G/5G无线传输模组(或电力光纤专网)传送至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的查看系统监测与诊断内容,对变压器进行运行状态的监测与诊断分析。云平台系统结构图如下图7所示,采用B/S结构(浏览器/服务器模式),提供本系统的数据深度计算、存储及浏览器查看服务,便于管理。3.3信号分析与处理3.3.1OLTC运行状态分析OLTC动作时,典型声纹振动和驱动电机电流的信号如下图8所示。通过分解时域内典型信号区间,可有效判断分接开关驱动电机启动、分接选择器断开、分接选择器闭合、切换开关动作、驱动电机制动等动作顺序,进而分析分接开关的运行状态。杭州国洲电力科技有限公司振动监测试验。专注于振动系统功能特点
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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基频分量为振动声学指纹频谱图的主要成分,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)互相关系数(r):正常状态与实时测得振动声学指纹信号频谱图之间的相似度,计算公式如下: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振动声学指纹信号的频域分布,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。专注于振动系统功能特点