状态监测技术在智能变电站中的应用分析

本文将对状态监测技术应用于智能变电站的方案进行分析,并结合四川电力系统的特点和经验,提出状态监测系统在智能变电站中的应用集成方案。智能主变压器状态监测单元的功主要有:监测变压器绕组温升、监测变压器油温、监测变压器局部放电、监测变压器铁心接地电流情况、监测套管的绝缘状况、监测变压器油中溶解的构成气体成分并分析。     

包络分析在动力装置冲击故障诊断中的应用

分析将振动监测诊断理论和技术引入到鱼雷动力系统运行监测和故障诊断的必要性,提出时变参量分析结合包络分析的往复运动机构冲击故障的监测诊断方法。通过实际案例验证基于有效值的时变参量分析方法可以检测出往复运动机构故障发作前的征兆,基于Hilbert变换的包络谱分析方法可以提取出故障对应的特征频率,比较准确地确定出故障发生的部位。对促进振动监测诊断技术在鱼雷动力系统故障诊断中的实际应用,提高运行安全性将起到积极作用。     

非稳态振动信号分析(连载)

振动信号的分析在信息提取、结构性能测试、状态监测与故障诊断等技术中应用得越来越广泛,成为工程实践中不可缺少的一种手段。针对不同类型的信号应采用相应的不同分析方法。目前工程中普遍应用的富氏变换从本质上而言只适用于稳态信号分析而不适用于非稳态信号。本讲座在将非稳态信号分成最主要的几种类型的基础上介绍了对每种类型所适用的信号分析方法,并讨论和比较了它们各自的特点和适用范围,以便在信号处理过程中能正确地运用。     

非稳态振动信号分析(连载)

振动信号的分析在信息提取、结构性能测试、状态监测与故障诊断等技术中应用得越来越广泛 ,成为工程实践中不可缺少的一种手段。针对不同类型的信号应采用相应的不同分析方法。目前工程中普遍应用的富氏变换从本质上而言只适用于稳态信号分析而不适用于非稳态信号。本讲座在将非稳态信号分成最主要的几种类型的基础上介绍了对每种类型所适用的信号分析方法 ,并讨论和比较了它们各自的特点和适用范围 ,以便在信号处理过程中能正确地运用。     

基于振动信号相位特性的状态监测

在设备运行状态监测中,振动分析与诊断是最常用的方法,主要分析参数为幅度特性和功率谱,分析方法和诊断技术都比较成熟。与常规方法不同,论文从振动信号的相位特性出发,利用信号通过系统的滞后特性,对设备运行状态进行监测,从理论上和方法上进了较深入的研究,并以车辆悬挂系统为对象,对运行状态进行在线监测,与基于幅度特性的监测法进行了比较,收到了较好的效果,丰富了振动监测的内容,拓展了振动监测的途径。     

基于振动分布特征的电力变压器绕组故障诊断

振动分析法是实现电力变压器带电监测与故障诊断的重要手段,而基于振动分析法的故障诊断方法的关键在于从复杂的油箱壁振动信号中提取出状态特征(值或矢量)。传统的状态特征提取方法大多选取单个测点的振动信号进行时域或频域特征的提取,往往忽略了各测点间的振动分布特征。从振动重心的角度对振动分布的幅值重心及重心轨迹进行研究与分析,能够提出四个量化参数。在四个量化参数的基础上结合支持向量机分类算法提出基于振动分布特征的变压器绕组故障诊断模型。实际变压器的绕组故障实验以及十余台台电力变压器现场实测数据样本的分析与测试结果均表明,提出的振动分布特征及量化参数能够有效反映变压器绕组变形、压紧力松弛等机械结构变化,而基于振动分布特征的绕组故障诊断模型也可准确的对变压器绕组机械结构状态进行检测与诊断。     

工作变形在变压器状态识别中的应用

本文首先从油浸变压器振动机理及振动传播途径出发,研究油箱壁振动用于判定变压器工作状态的可行性。然后论述了目前常用的振动强度用于故障诊断的局限性,提出了应用ODS工作变形方法对变压器进行状态监测的方法。并针对传统ODS方法难以定量判断的缺点,引入ODS定量判据RAC,并通过设计了线圈垫块掉落的故障模式,模态测试显示垫块掉落后,线圈前4阶固有频率下降约10%,证明故障模式成立。最后,通过试验求得故障状态与两次正常状态的ODS,用定量判据RAC对三次ODS进行分析,并区分出故障状态和正常状态ODS的差别,说明工作变形在变压器状态识别中有效可行     

基于Hilbert-Huang变换的电力变压器铁心压紧力监测方法

利用Hilbert-Huang变换对信号的自适应特性,提出一种基于振动法的电力变压器铁心压紧力在线监测方法。通过对铁心振动信号进行经验模式分解(EEMD),得到一组特征模式函数(IMFs),根据铁心振动特性确定出反映压紧力变化的IMFs,计算IMFs的瞬时频率和时频能量分布,用瞬时频率和时频能量分布构建能够表述铁心压紧力的特征矢量,经距离算法计算特征矢量的长度值,实现铁心压紧力变化的在线监测。实验结果表明,由Hilbert-Huang变换得到的铁心振动时频能量分布具有明确的物理意义,提出的特征矢量和距离算法能够有效反映铁心在不同压紧力状况下的振动特性,为电力变压器的振动在线状态监测与故障诊断奠定了良好的基础。     

短路冲击下变压器绕组状态在线诊断

在线实时检测变压器绕组状态,对保障变压器正常运行尤为重要.绕组的振动信号能反映出绕组的状态,而这些信号能通过布置在变压器箱体上的加速度传感器测量到.通过对某大型变压器短路冲击实验的在线实时检测,利用振动烈度和基于时频分析的方法对变压器绕组的振动信号进行分析.研究表明,与常规电抗法检测相比较,用时频分析方法能更明确反映出变压器绕组的故障特征.     

工作变形在变压器状态识别中的应用

首先从油浸变压器振动机理及振动传播途径出发,研究油箱壁振动用于判定变压器工作状态的可行性。然后论述目前常用的振动强度用于故障诊断的局限性,提出应用ODS(Operational Deflection Shapes)工作变形方法对变压器进行状态监测的方法。接着针对传统ODS方法难以定量判断的缺点,引入ODS定量判据RAC,运用线圈垫块掉落的故障模式开展试验分析,模态测试显示垫块掉落后,线圈前4阶固有频率下降约10%,证明故障模式成立。最后,通过试验求得故障状态与两次正常状态的ODS,用定量判据RAC对三次ODS进行分析,并区分出故障状态和正常状态ODS的差别,说明工作变形在变压器状态识别中有效可行。     

振动监测技术在旋转机械故障诊断中的应用

随着旋转设备结构复杂程度的提高,其故障发生的几率也随之增加,对故障检测技术要求更高。通过对机械设备振动信号的分析判断故障特征及部位,是旋转机械故障诊断主要手段。文章首先对振动监测技术的原理及典型振动故障的表现形式进行介绍,并利用振动监测技术,举例说明振动监测技术在旋转机械故障诊断中的应用。     

爆破震动测试信号预处理分析中趋势项去除方法研究

基于经验模态分解(EMD)、小波法、最小二乘法分别研究了爆破震动测试信号中趋势项的去除算法, 并对三种方法去除趋势项效果及重构信号的时频特征进行对比分析。研究表明:小波法、最小二乘法去除测试信号趋势项时需预先设置先验的分解函数基, 而EMD 法在处理具有短时非平稳特性的爆破震动信号时具有自适应性, 因此工程爆破震动测试信号预处理分析中采用EMD 法能够更为有效地消除趋势项, 提高信号时域和频域分辨率, 对准确提取爆破震动时频特征具有重要参考价值。     

基于动力吸振的变压器降噪方法研究

针对变压器低频噪声控制困难且线谱噪声特性明显的情况,提出了基于动力吸振的变压器噪声控制方法.首先,根据结构力学平衡关系建立附连动力吸振匀质板结构振动方程.进而,考虑将动力吸振以阻抗形式表征,建立附连动力吸振板结构理论分析模型.最后,为验证基于动力吸振技术的变压器降噪方法的有效性,开展了结构降噪性能分析.分析结果表明,动...     

平稳和非平稳振动信号的若干处理方法及发展

回顾了稳态或准稳态振动信号处理方法中的离散频谱分析与校正，细化选带频谱分析，解调分析和高阶谱分析，非平稳振动信号处理方法中的转速跟踪分析，短时傅立叶分析，Wigner-Ville分布，小波分析和Hibert-Huang变换的发展历史，论述了各类方法的原理，分析其特点和在工程中的应用，探讨了发展前景。     

"双时域四谱"法在振动信号分析中的应用

准确地提取各种典型故障的振动信号的时频域特征是进行机械故障诊断的关键．为了综合提高诊断能力,突出信号特征,本文介绍了一种信号分析与故障诊断新方法,该方法以“双时域四谱”综合诊断法为理论基础．具体应用双时域（原始时域和包络时域分析）和四频域（功率谱分析、细化谱分析、解调谱分析、倒频谱分析）的振动诊断方法,综合各自的诊断优势,对用特征振动信号进行诊断的问题进行了研究,并阐述了这些方法的特点和功能．     

旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究

砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。     

齿轮超声加工纵向振动系统的设计与实验研究

为了解决齿轮超声加工纵向振动系统设计问题,基于纵向振动动力学方程,利用结合面的力、位移振动耦合与边界条件,提出纵向振动变幅器的非谐振设计方法,推导了频率方程;应用Matlab2011Ra对变幅器未知尺寸、振型分布进行理论数值求解,并利用ANSYS12.0对所设计变幅器进行模态分析与谐响应分析．设计加工了不同模数齿轮的纵向振动变幅器,基于C6140车床搭建了齿轮超声加工纵向振动系统的激光测振仪测试系统,进行谐振实验．变幅器的谐振频率和振幅经理论求解、有限元分析、实验测试对比,各自的最大求解偏差都小于5%,可以满足工程应用需要.研究表明：可应用力、位移耦合非谐振设计方法,完成中小模数齿轮变幅器的纵向振动系统设计,对齿轮超声振动系统设计具有理论指导和工程应用价值．     

基于高斯线调频小波变换能量谱的齿轮故障诊断

提出了一种基于高斯线调频小波变换诊断齿轮故障的新方法。线调频小波变换是信号的时间－频率－尺度变换，具有比小波变换及其它时频分析方法更强的非平稳信号分析功能。利用高斯线调频小波变换作齿轮振动信号的能量谱估计，可提取调制边频带结构，识别故障模式。试验结果表明这种方法可有效应用于齿轮局部故障诊断中。