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。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市场需求分析。智能振动声纹监测背景

变压器运行时,电流通过绕组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。绕组导体所受电动力正比于负载电流平方,绕组声纹振动信号的基频为100Hz。变压器中磁感应强度正比于加载电压的平方,铁芯声纹振动信号的基频也为100Hz。另外,基于铁芯振动的非线性特性,信号中必会包含频率为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而产生谐波分量。因此,声纹振动信号分量可以作为区别绕组变形故障与铁芯故障的重要依据,采用声纹振动信号分析法可实现绕组及铁芯的故障诊断。智能振动声纹监测背景GZAFV-01型声纹振动监测与诊断系统 。

4.2智慧化功能4.2.1具备边缘计算能力,就地采集并处理声纹振动和驱动电机电流的信号,进行OLTC信号的包络、ATF等分析,完成绕组和铁芯的声纹振动信号频谱分析及参数计算,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分析结果;4.2.2具备实物ID管理功能,提供OLTC、绕组和铁芯运行状态信息链接入口,可扫码读取设备在线监测与诊断的历史数据及趋势。通过扫码或RFID识别设备,读取设备ID信息,通过站内网络(4G/5G/WIFI)传输给云端服务器,向服务器请求该设备的详细信息,以及详细的运行状态,测试信息等。
4.2.2具备实物ID管理功能,提供OLTC、绕组及铁芯运行状态信息链接入口,可扫码读取设备在线监测历史数据及趋势。通过扫码或RFID识别设备,读取设备ID信息,通过站内网络(4G/5G/WIFI)传输给云端服务器,向服务器请求该设备的详细信息,以及详细的运行状态,测试信息等。4.2.3根据各时频信号互相关系数、能量分布曲线特征参量(互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度)、ATF图谱特征参量(六等分区间均值)、总谐波畸变率、基频信号能量比等状态量,采用深度学习算法,自动判断变压器运行状态及机械故障类型。
4.2.4结合变压器的带电监测、智能巡检以及其他在线监测状态量,进行数据的多参量融合分析,形成基于多源数据的故障预警机制,多参量融合分析不仅提高了识别故障的准确性,而且还能**降低因单个参量判别故障带来的误报。例如,对于变压器疑似问题地诊断可结合负荷、损耗、绕组机械振动信号、油温、以及历史电流电压情况分析,在监测到变压器地声纹振动频谱时,GZAFV-01系统的操控及监测数据分析系统可以自动去查询变压器地历史电流和电压信号,如果发现在某段时期确实有大电流冲击,可给出预警:变压器可能存在绕组变形地异常。 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研发背景与创新点。

3.2.2数据采集装置GZAFV-06T型便携式变压器声纹振动监测与诊断系统的数据采集装置由传感器、信号调理电路、AD采样电路及缓存模块、MCU控制单元、电源模块、USB接口、4G/5G信号传输模块等组成。传感器实现多路振动、声纹及驱动电机电流等信号感知,信号调理电路实现信号放大、滤波、检波及A/D转换等功能,AD采样电路及缓存模块将转换后的数字信号(振动、声纹和电流的信号)传输至MCU控制单元。MCU控制单元实现信号时域、频域等的基本分析后,采用IEC61850协议或私有协议将原始数据及基本分析结果上传至客户端或平台层。电源模块包括电源输入(220V)及降压转换,为数据采集装置供电;USB接口用于现场信号获取、调试;4G/5G模块用于信号采集处理后的远端后台的信号传输。数据采集装置示意图及参数分别如下图5和下表2所示。GZAFV-06T型便携式变压器声纹振动 监测与诊断系统传感器。智能振动监测执行标准
杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测功能的实时数据分析能力。智能振动声纹监测背景
二、相关标准1、GB/T4208外壳防护等级(IP代码);2、GB2423电工电子产品环境试验规程;3、GB/T4064电气设备安全设计导则;4、GB4943信息技术设备(包括电气事务设备)的安全;5、GB/T13926工业过程测量和控制装置的电磁兼容性;6、GB/T15532计算机软件单元监测;7、GB/T17626电磁兼容试验和测量技术;8、GB50150电器装置安装工程电气设备交接试验标准;9、DL/T860变电站通信网络和系统;10、DL/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;11、DL/T1498.1变电设备在线监测装置技术规范第1部分:通用技术规范;12、DL/T1430变电设备在线监测系统技术导则;13、DL/T1686六氟化硫高压断路器状态检修导则;14、DL/T1687六氟化硫高压断路器状态评价导则;智能振动声纹监测背景