变压器运行时,电流通过绕组时产生的电动力引起绕组振动,硅钢片的磁致伸缩及硅钢片接缝处与叠片之间的漏磁导致铁芯振动。由于绕组导体所受电动力正比于负载电流的平方,绕组的声纹振动信号的基频为100Hz。由于变压器中磁感应强度正比于加载电压的平方,铁芯的声纹振动信号的基频也为100Hz。另外,考虑到铁芯振动的非线性特性,声纹振动信号还会包含频率为100Hz整数倍的高次谐波。当变压器的绕组变形或铁芯故障后,声纹振动信号频谱分布将发生改变,产生谐波分量。因此,信号分量可以作为区别绕组故障与铁芯故障的重要依据,采用声纹振动监测法可实现绕组及铁芯在线运行状态下的健康态势评价与故障类型诊断。振动声学指纹监测技术的测量重复性精度是多少?振动在线监测安装
本系统在技术创新方面不断探索,持续提升监测性能。例如,研发更先进的特高频传感器和超声波传感器,提高传感器的灵敏度和抗干扰能力,能够捕捉到更微弱的局部放电信号,同时减少环境噪声等干扰对监测结果的影响。在数据处理算法方面,引入人工智能和机器学习技术,对监测数据进行更深入的分析和挖掘,提高故障诊断的准确性和效率。通过不断的技术创新,本系统将更好地适应电力系统发展的需求,为 GIS 设备的局部放电监测提供更可靠、更高效的解决方案。杭州在线监测基本功能杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测系统的远程监控功能。
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11(b)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)声学指纹监测时,声音信号的分辨率能达到什么程度?
检测参数设置功能中的传感器相关参数设置,需要检测人员对传感器的工作原理和性能有深入了解。在实际操作中,检测人员根据设备的电压等级、绝缘结构以及现场电磁环境等因素,合理调整传感器的安装位置和方向,以获取比较好的信号耦合效果。同时,通过软件设置传感器的增益、滤波参数等,优化传感器对局部放电信号的检测性能。例如,在检测 GIS 设备局部放电时,将特高频传感器安装在盆式绝缘子表面,并根据 GIS 设备内部电场分布特点,调整传感器的角度,使其能很大程度地接收局部放电产生的特高频信号。通过软件设置传感器的带通滤波器参数,滤除外界电磁干扰信号,提高局部放电信号的信噪比。对于高速旋转设备的振动监测,技术参数有何特殊要求?振动声纹在线监测价格
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本系统在监测 GIS 设备局部放电方面,特高频传感器(UHF)扮演着至关重要的角色。这些传感器外置安装于 GIS 盆式绝缘子上,盆式绝缘子作为 GIS 设备内部电场分布的关键部位,局部放电产生的特高频信号会在此处传播。特高频传感器凭借其对特定频段信号的高灵敏度,能够精细耦合这些微弱的局部放电信号。例如,当 GIS 设备内部因绝缘缺陷产生局部放电时,特高频传感器可快速捕捉到频率在 300MHz - 1500MHz 范围内的信号,为后续数据采集与分析提供原始依据,其外置安装方式不仅不影响 GIS 设备的正常运行,还便于安装与维护。振动在线监测安装