在電網(wǎng)飛速發(fā)展的當下,變電站正大步邁向無人值守的智能化時代,向“五遙”方向發(fā)展(遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視),
利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無人機自主巡檢系統(tǒng)等智能巡視手段,變電站已逐步實現(xiàn)了“遙視”功能。
但你知道嗎?電力設(shè)備運行時會發(fā)出各種各樣聲音,就像它們的 “健康密碼”,能透露運行狀態(tài)甚至故障信息。
比如,變壓器正常運行時,它會發(fā)出輕微均勻的“嗡嗡”聲??梢坏┏霈F(xiàn)異常,聲音就“變了味”:聲音沉重,可能是過負荷;
聲音尖銳,也許是電源電壓過高;要是內(nèi)部鐵心結(jié)構(gòu)松動,那聲音就亂而嘈雜;要是傳來爆裂聲,線圈或鐵心絕緣可能被擊穿了。
以往,變電站值班人員只能用絕緣棒湊近變壓器聽聲音來判斷故障。但這種方法既無法遠程連續(xù)監(jiān)測,還特別依賴檢測人員的經(jīng)驗,
準確性不太穩(wěn)定。像電抗器、電容器等設(shè)備,故障時也會有異常聲音。
宏博研發(fā)的一款能精準“聽聲辨病”的神器,就能很好的解決這一難題。
黑龍江某冰雪未融變電站
應(yīng)客戶要求,宏博公司的產(chǎn)品經(jīng)理在一個“河南春暖花開、黑龍江冰雪未融”的日子里前往黑龍江某500kV變電站進行現(xiàn)場勘查,
并與客戶就現(xiàn)場情況、當前疑問、重點需要解決的問題開展多部門交流,形成初步的解決方法。
根據(jù)客戶的需求及痛點,產(chǎn)品經(jīng)理一直在思考如何更好地解決客戶問題,后續(xù)又經(jīng)過多次溝通、答疑,
最終確定給客戶搭建一套主設(shè)備聲視融合監(jiān)測與診斷系統(tǒng),本系統(tǒng)包括聲紋監(jiān)測子系統(tǒng)和聲源定位與成像子系統(tǒng),
是通過在變壓器、電抗器等重要一次設(shè)備的周邊部署聲紋監(jiān)測裝置和聲成像裝置,聲紋監(jiān)測裝置就像敏銳的“耳朵”,
能采集設(shè)備運行聲音信號,識別可聽異常聲音和局部放電超聲;聲成像裝置則如同精準的“眼睛”,結(jié)合視覺傳感,
能定位捕捉局部放電點和高頻振動點。將兩者相配合,既能復核驗證異音故障,還能生成多維立體聲紋樣本,為系統(tǒng)迭代優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
變電站環(huán)境復雜-圖1
變電站環(huán)境復雜-圖2
變電站環(huán)境復雜-圖3
系統(tǒng)整體采用B/S系統(tǒng)架構(gòu),具備聲紋分析預測診斷功能,內(nèi)置10種典型異常缺陷,滿足各缺陷類型的識別準確率要求。
序號 | 異常缺陷類型 | 識別準確率 |
1 | 夾件松動 | 90%及以上 |
2 | 重過載 | 70%及以上 |
3 | 短路沖擊 | 70%及以上 |
4 | 直流偏磁 | 85%及以上 |
5 | 冷卻器異響_A | 80%及以上 |
6 | 冷卻器異響_B | 80%及以上 |
7 | 表面(沿面)放電 | 80%及以上 |
8 | 電暈放電 | 80%及以上 |
9 | 間隙放電 | 80%及以上 |
10 | 懸浮放電 | 80%及以上 |
前端采集裝置采用非接觸安裝方式,將聲紋采集裝置(空氣聲吶)安裝在變壓器、電容器、電抗器、GIS(氣體絕緣開關(guān))等設(shè)備附近,
對設(shè)備運行時及周邊環(huán)境聲音實時采集,并將采集的音視頻流數(shù)據(jù)傳輸至后臺服務(wù)器。
后臺服務(wù)器同時處理多路音視頻流數(shù)據(jù),提取特征向量,將特征向量輸入訓練好的識別器進行識別,判斷發(fā)出該音視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備運行狀況,
并根據(jù)判斷結(jié)果采取警報或其它控制措施。
在集控中心的工作人員則可通過集控站主機與各變電站音視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行人機交互,對多個無人值守變電站進行遠程集中監(jiān)管,
不僅能查詢?nèi)我恢付ㄕ军c的設(shè)備當前和過去的音視頻數(shù)據(jù),還可進行數(shù)據(jù)匯總分析,繪制出一定時間段內(nèi)的設(shè)備聲音波形和頻譜幅度變化曲線圖,
方便工作人員綜合分析設(shè)備的變化情況。同時還可結(jié)合其他監(jiān)測系統(tǒng)的信息,對整個變電站的設(shè)備狀態(tài)進行全面分析,更加準確地判斷它的運行狀態(tài),
確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
聲視融合監(jiān)測與診斷系統(tǒng)架構(gòu)圖
聲視融合監(jiān)測與診斷系統(tǒng)流程圖
聲紋采集裝置
成像及定位裝置
系統(tǒng)組網(wǎng)圖
經(jīng)過多次優(yōu)化完善,該方案及項目預算已獲得客戶認可,項目進入立項評審階段,后續(xù)會持續(xù)關(guān)注項目進展并繼續(xù)解答客戶疑惑。