GIS是当今输电网络中一种应用***的电气设备。通过将变电站中断路器、隔离开关、接地开关、PT、CT、避雷器、连接母线、电缆终端、进出线套管等一次设备经过优化设计并有序地结合为整体,在金属壳内封装起来,内部充SF6气体作为灭弧和绝缘介质组成的封闭组合电器。与传统的敞开式相比较,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内部潜伏性缺陷,保证GIS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。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多功能集成。如何振动声学指纹在线监测方案
声纹振动监测技术的应用意义GZAFV-01系统适用于GIS、AIS、隔离开关、开关柜等开关设备的带电监测、在线监测与故障诊断,不影响被测设备正常运行且无电气连接,主要意义如下:5.1采用带电监测/在线监测方式,不影响被测设备正常运行,降低了电网风险。5.2监测方式与被测设备无电气连接,具有安全、可靠、安装方便等优点。5.3采用独特的时域、包络、重合度比对、时频矩阵等分析法,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。5.4内置基于海量典型样本的大数据和人工智能研判技术而建立的数据库,可真实反应被试品运行状态,有效诊断故障程度和类型。5.5符合智慧/智能型变电站建设原则,IED具备边缘计算能力,就地采集并处理声纹振动及电流信号,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,根据平台层及应用层要求上传监测数据的分析结果。GIS振动声学指纹在线监测监测参数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未来发展趋势。
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3.2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)
3.1技术原理变压器振动主要包括OLTC切换时的瞬态振动、电流通过绕组时电动力引起的绕组振动、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、以及冷却装置工作时的振动。其中,由冷却系统引起的基本振动频率小于100Hz,不作为变压器的分析内容。变压器内部的声纹振动信号通过绝缘油、支撑单元、加强筋结构等多种途径传播至变压器外壁,可由安装于外壁的声纹振动传感器测得。
OLTC切换过程中,分接选择器动作、切换开关动作、动静触头碰撞等机械动作产生声纹振动信号,信号包含触头分合状态、三相触头是否同期、触头表面是否平整、切换是否到位等信息,可反映OLTC结构磨损、卡滞、松动、变形等故障。切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象,必然伴随着电机驱动力矩的变化,从而使驱动电机电流发生变化。因此,可通过监测驱动电机电流信号与声纹振动信号的结合分析,可更加有效的评价OLTC在线运行状态下的健康态势评价与故障类型诊断。 杭州国洲电力科技有限公司的企业简介与主要技术优势。
GIS及敞开式的隔离开关监测功能特性◆采用加速度传感器及电流传感器监测隔离开关声纹振动及电机电流信号。◆具有比对分析功能:可将现测与标准/历史的监测数据进行横向/纵向比对分析。◆具有诊断分析功能:可对隔离开关状态进行诊断,并上传原始数据及分析结果。◆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、存储及导出功能,可够存储1000次以上的操作数据,并具备批量处理数据功能。◆具备声纹振动及电机电流信号波形、包络分析、时频图谱等展示功能。◆自动提取动/静触头的分/合闸动作时间、电机峰值电流、电机电流的燃弧时间及抖动高幅值关键特征、声纹振动脉动关键特征等参量。◆智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的数据库,包络分析后可快速实现历史信号重合度比对开展智能分析,更直观、快速地判断电力设备运行状态。为量化信号重合度比对,GZAFV-01系统引入互相关系数的计算,当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线的互相关系数:接近1时,被测设备是接近正常状态。接近0时,被测设备是可能存在故障的异常状态。杭州国洲电力科技有限公司的企业荣誉与资质认证。国产振动声学指纹在线监测监测卡
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二、相关标准(遵循但不限于下列标准)2.1GB/T4208外壳防护等级(IP代码)。2.2GB/T10230.1分接开关第1部分:性能要求和试验方法。2.3GB/T10230.2分接开关第2部分:应用导则。2.4DL/T265变压器有载分接开关现场试验导则。2.5DL/T574变压器分接开关运行维修导则。2.6DL/T846.8-2017高电压测试设备通用技术条件第8部分有载分接开关测试仪。2.7DL/T860变电站通信网络和系统。2.8DL/T1430变电设备在线监测系统技术导则。2.9DL/T1432.1变电设备在线监测装置检验规范第1部分:通用检验规范。2.10DL/T1538电力变压器用真空有载分接开关使用导则。2.11DL/T1540油浸式交流电抗器(变压器)运行振动测量方法。2.12DL/T1694.2高压测试仪器及设备校准规范第2部分:电力变压器分接开关测试仪。2.13DL/T1805电力变压器用有载分接开关选用导则。2.14Q/GDW383智能变电站技术导则。如何振动声学指纹在线监测方案