在電網飛速發展的當下,變電站正大步邁向無人值守的智能化時代,向“五遙”方向發展(遙測、遙信、遙控、遙調、遙視),
利用視頻監控系統、無人機自主巡檢系統等智能巡視手段,變電站已逐步實現了“遙視”功能。
但你知道嗎?電力設備運行時會發出各種各樣聲音,就像它們的 “健康密碼”,能透露運行狀態甚至故障信息。
比如,變壓器正常運行時,它會發出輕微均勻的“嗡嗡”聲。可一旦出現異常,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;要是內部鐵心結構松動,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監測,還特別依賴檢測人員的經驗,
準確性不太穩定。像電抗器、電容器等設備,故障時也會有異常聲音。
宏博研發的一款能精準“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
應客戶要求,宏博公司的產品經理在一個“河南春暖花開、黑龍江冰雪未融”的日子里前往黑龍江某500kV變電站進行現場勘查,
并與客戶就現場情況、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。
根據客戶的需求及痛點,產品經理一直在思考如何更好地解決客戶問題,后續又經過多次溝通、答疑,
最終確定給客戶搭建一套主設備聲視融合監測與診斷系統,本系統包括聲紋監測子系統和聲源定位與成像子系統,
是通過在變壓器、電抗器等重要一次設備的周邊部署聲紋監測裝置和聲成像裝置,聲紋監測裝置就像敏銳的“耳朵”,
能采集設備運行聲音信號,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,為系統迭代優化提供數據基礎。
變電站環境復雜-圖1
變電站環境復雜-圖2
變電站環境復雜-圖3
系統整體采用B/S系統架構,具備聲紋分析預測診斷功能,內置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)等設備附近,
對設備運行時及周邊環境聲音實時采集,并將采集的音視頻流數據傳輸至后臺服務器。
后臺服務器同時處理多路音視頻流數據,提取特征向量,將特征向量輸入訓練好的識別器進行識別,判斷發出該音視頻數據的設備運行狀況,
并根據判斷結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控系統進行人機交互,對多個無人值守變電站進行遠程集中監管,
不僅能查詢任一指定站點的設備當前和過去的音視頻數據,還可進行數據匯總分析,繪制出一定時間段內的設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備的變化情況。同時還可結合其他監測系統的信息,對整個變電站的設備狀態進行全面分析,更加準確地判斷它的運行狀態,
確保設備安全穩定運行。
聲視融合監測與診斷系統架構圖
聲視融合監測與診斷系統流程圖
聲紋采集裝置
成像及定位裝置
系統組網圖
經過多次優化完善,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,后續會持續關注項目進展并繼續解答客戶疑惑。