能量分布曲线
基于小波变换的声纹振动信号多分辨率分析结果如下图3.8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。比对正常状态与异常状态能量分布曲线,可判断OLTC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。下图3.7为正常与异常状态的声纹振动信号能量分布曲线比对。
时频能量分布矩阵(ATF图谱)
获取声纹振动信号的时频能量分布矩阵,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比对。下图3.9为正常状态下声纹振动信号时频能量矩阵。 GZAFV-01型声纹振动监测与诊断系统 。浙江特高压振动监测的意义
综上所述,采用声纹振动法监测变压器OLTC、绕组及铁芯的状态,适用于带电监测/在线监测,与变压器无电气连接而不影响正常运行,有安装方便、安全、可靠等优点。我公司结合多年技术预研储备及现场技术服务经验,成功研制出GZAFV-01型声纹监测系统,既有固定安装的长期在线监测式,也有便携式的带电监测系统及可移动的在线重症监护式。GZAFV-01系统由声纹振动传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置(在线监测式:IED,便携/手持式:主机;下文皆用IED/主机简称)、云服务器、通讯单元及供电单元构成;操控及监测数据分析软件结合包络分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩阵、时域信号频谱分析等多种算法,并提取故障诊断特征参量,在线状态下实现变压器OLTC、绕组及铁芯的健康态势评价与故障类型诊断。变压器振动监测参数公式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经济效益分析。
利用 AFV 信号分析法对 OLTC 进行状态监测,需要深入理解 OLTC 故障类型与振动特性之间的内在联系。OLTC 内部的各种故障,如触头问题、弹簧弹性下降等,都会对其振动特性产生影响。以弹簧弹性下降为例,弹簧作为 OLTC 内部的重要部件,其弹性下降会导致机械结构的动力学特性发生改变,在切换时产生的脉冲冲击力也会相应变化,从而使 OLTC 的振动信号发生改变。通过 AFV 传感器对这些振动信号的长期监测和分析,我们可以建立起故障类型与振动特征之间的对应关系,实现对 OLTC 故障的早期预警和准确诊断。
OLTC 的正常运行对电力系统的稳定性至关重要,而 AFV 信号分析法是保障其稳定运行的重要工具。OLTC 在切换过程中,内部机械部件的运动撞击和摩擦会产生复杂的振动信号,这些信号蕴含着丰富的设备健康信息。通过 AFV 传感器监测这些信号,我们可以实时了解 OLTC 的工作状态。例如,当 OLTC 出现弹簧弹性下降的故障时,其振动信号的阻尼特性会发生改变,信号的衰减速度与正常状态不同。借助 AFV 信号分析法,我们能够准确捕捉到这些细微变化,及时发现故障隐患,采取针对性的维修措施,确保 OLTC 始终处于良好的运行状态。杭州国洲电力科技有限公司的企业简介与主要技术优势。
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。 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兼容性分析。变压器振动监测维修
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模块化设计。浙江特高压振动监测的意义
AFV 信号分析法的关键在于通过对 OLTC 振动信号的监测和分析,获取其状态数据和工作模式。OLTC 切换时,内部主要机构部件的运动撞击和摩擦产生的脉冲冲击力,通过变压器油传递到变压器箱壁,在箱壁上形成振动响应。这些振动响应包含了 OLTC 内部多种激励现象的信息,如触头的分 / 合状态、弹簧的弹性等。AFV 传感器采集这些振动信号,并运用专业的分析方法提取其中的特征参数。当 OLTC 出现触头磨损故障时,特征参数中的某些指标,如振动信号的峰峰值、有效值等会发生明显变化。通过对这些变化的判断,我们可以准确诊断出 OLTC 的故障状态,为设备的运行维护提供科学依据。浙江特高压振动监测的意义