2022年7月21-22日,由CPEM全國電力設備管理網、中國電工技術學會輸變電設備專業委員會、國家能源智能電網(上海)研發中心、國網能源研究院有限公司《中國電力》雜志社聯合主辦的 “第11屆中國電力設備狀態檢測與故障診斷技術高峰論壇暨第七屆全國電力設備帶電檢測技術高峰論壇”(以下簡稱:CPEM電力設備管理大會)在常州隆重召開。
大會匯聚行業內精英、專家智囊、企業高管等超千位全產業鏈人士,共同就電力設備狀態檢測與故障診斷技術、帶電檢測技術、高壓設備智能化、智能運維等領域展開溝通交流,齊心探索新形勢下行業革新升級路徑,尋求融合發展契機。
作為本次峰會的演講嘉賓,上海朋禾智能科技有限公司售前解決方案專家劉鵬先生發表主題演講名為:《基于邊緣計算的變壓器聲紋振動在線監測與智能診斷系統》。
上海朋禾智能售前解決方案專家劉鵬
變壓器作為電網核心關鍵設備,它的運行故障是導致電力系統大面積停電的關鍵原因之一;截止到2020年末,我國在網運行的變壓器數量大概1700w臺;總體的故障率在千分之二左右,意味著每年有幾萬臺變壓器會出現問題;目前針對變壓器檢測和監測有一些應對措施,但是還是存在比較多的問題,我們認為主要有四大方面:
首先,變壓器設備的體量較大,部署相對分散,導致傳統的人工巡檢效率很低;
其次,變壓器是一種結構比較復雜的設備,故障類型多樣化,因而對現場的運維檢修人員的專業能力要求高;
第三,變電站現場會存在多主機并存的情況,缺乏統一管理和維護數據分析能力不足的問題;
最后,針對變壓器機械類的故障缺乏有效的監測手段。
劉鵬先生表示:當變壓器內部關鍵部件發生結構變化或者故障時,聲紋、振動的關鍵特征會發生對應的變化,并且不同故障的特征表現出的聲紋、振動信號具備聚類特性;常見的繞組:匝間短路、接地故障、受潮、絕緣老化;鐵芯:壓鐵松動、鐵芯接地不良;有載分接開關:儲能機構失靈、觸頭磨損等故障都可以通過聲紋振動進行有效的監測和判斷。
聲紋振動對變壓器機械結構故障敏感,是對現有的監測手段的一個很好地補充。
朋禾智能 “基于邊緣計算的變壓器聲紋振動在線監測與智能診斷系統“ 包含云、邊、端三層的系統結構:
01“端”——
指的是感知前端,聲紋振動的感知前端是聲紋傳感器和振動傳感器;負責數據的實時采集;
02“邊”——
指的是邊緣計算模塊,主要負責信號處理、實時圖譜分析、特征趨勢分析、數據告警等功能;
03“云”——
指的是云端可視化平臺;支持圖譜查看、智能分析、健康管理和設備管理等功能。
系統通過以上架構可實現平臺端對變壓器狀態的實時監控;裝置采用 4G/5G 無線網絡實現數據互聯和共享,一旦發生數據異常,可實現遠程報警和診斷;方便運維人員隨時隨地了解設備的“健康狀況”。
通過先進的工業物聯網三層架構,對變壓器的運行狀態實施無間斷地實時在線監測,并采用有效AI算法對現場采集的變壓器信號做了有效的噪音分離之后,獲取變壓器本體“真正”的聲紋信號,并且基于不同廠家、不同電壓等級、不同負載工況的變壓器提取多維度聲紋特征,實現對變壓器不平衡負載、諧波負載、直流偏磁、繞組鐵心松動等多種缺陷監測以及故障預警。
最后,劉鵬先生還分享了變壓器聲紋監測診斷實例,與現場專家深入探討交流。他表示,除了聲紋振動監測系統,朋禾智能還針對不同的應用場景開發出了變壓器(電抗器)狀態綜合監測系統XMS-9001,便攜式重癥監測設備XMS-M9001以及GIS特高頻在線監測與定位系統XMS-9003,通過多個產品覆蓋電力設備局放監測、聲紋與振動監測、鐵芯接地電流監測、紅外、油色譜等監測項目,實現設備狀態的多維度感知,從而提高診斷準確率。
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關于朋禾智能丨公司簡介
上海朋禾智能科技有限公司是一家能源電力與工業裝備數字化與智能化綜合解決方案提供商,擁有業內一流的智能感知與邊緣計算硬件、國產化工業軟件及人工智能應用分析團隊,致力于為企業數字化與智能化提供模塊化、開放式、可配置的平臺級軟硬一體化解決方案,以發展成為業界一流的工業智能解決方案服務商為目標。
團隊核心成員主要來自美國國家儀器 (NI)、天澤智云、GE Bently、上海交大、西安交大等業內知名企業和高校,在工業數據采集與邊緣計算、工業裝備健康管理與預測性維護、工業人工智能應用系統等領域擁有豐富的產品開發及項目落地經驗。公司自成立以來,堅持自主研發創新,目前已累積取得多項軟件著作權及專利資質。