스위치기어에서의 진동 신호 응용
회로 차단기(CB) 건강 모니터링을 위한 진동 신호 분석
소개
회로 차단기(CB)의 개폐 과정 중에 발생하는 진동 신호는 장비의 건강 상태에 대한 귀중한 정보를 포함하고 있습니다. 이 정보에는 마모, 기계적 문제 또는 기타 잠재적인 문제가 나타날 수 있는 전狐很抱歉，我似乎在翻译过程中出现了错误。让我重新开始并准确地完成翻译任务。
회로 차단기(CB) 건강 모니터링을 위한 진동 신호 분석 소개 회로 차단기(CB)의 개폐 과정 중에 발생하는 진동 신호는 장비의 건강 상태에 대한 귀중한 정보를 포함하고 있습니다. 이 정보에는 마모, 기계적 문제 또는 기타 잠재적인 문제가 나타날 수 있는 전기 아크 접촉 개방 시점이 포함됩니다. CB 건강 모니터링의 중요한 측면 중 하나는 스위치 기어 접촉 부식 측정으로, 각 작업 중 재료 손실로 인해 점진적으로 아크 접촉이 짧아지는 것을 의미합니다. 스위치 기어 접촉 부식 측정 CB의 아크 접촉은 각 작업 중 부식되면서 점진적으로 짧아집니다. 이 부식 과정은 아크 접촉이 접촉하는 시간 순간이 지연되는 것을 초래하며, 이를 진동 신호를 통해 모니터링할 수 있습니다. 제안된 방법은 가속도계를 사용하여 CB의 셸에서 진동 신호를 측정하는 것입니다. 획득한 데이터는 주로 두 가지 방법으로 사용될 수 있습니다: 참조 레코드와 진동 패턴 비교: 차이량 정량화: 획득한 진동 패턴을 참조 레코드(건강한 CB의 알려진 상태)와 비교하여 두 패턴 사이의 차이를 정량화할 수 있습니다. 이 비교는 시간이 지남에 따라 CB의 행동 변화를 식별하는 데 도움이 될 수 있으며, 예를 들어 부식으로 인해 접촉 터치 지연이 증가하는 등의 변화를 식별할 수 있습니다. 임계값 기반 감지: 차이가 특정 수준을 초과하면 알림이 트리거되는 임계값을 설정할 수 있습니다. 이는 접촉이 크게 닳아 유지 보수나 교체가 필요하다는 것을 나타냅니다. 시간 간격 감지: 시간 간격 분석: 진동 신호 내의 주요 이벤트(예: 접촉 개방 및 폐쇄 시점) 사이의 시간 간격을 분석하여 CB의 기계적 타이밍 변화를 감지할 수 있습니다. 예를 들어, 접촉이 닳으면 개방 프로세스 시작과 실제 접촉 분리 사이의 시간 간격이 증가할 수 있으며, 이는 점진적인 부식을 나타냅니다. 기계적 문제 감지 진동 분석은 또한 CB의 기계적 문제를 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 효과적인 방법 중 하나는 동적 시간 왜곡(DTW, Dynamic Time Warping) 알고리즘을 사용하는 것입니다. DTW는 완벽하게 동기화되지 않은 경우에도 시간 시리즈 데이터를 정렬하고 비교하는 알고리즘입니다. DTW는 미세한 진동 패턴 변화를 감지하여 기계적 이상, 예를 들어 오류, 느슨한 구성 요소 또는 움직이는 부품의 마모를 감지하는 데 특히 유용합니다. DTW를 사용한 CB 진동 분석 단계: 데이터 수집: CB 셸에 가속도계를 설치하여 개폐 작업 중 진동 데이터를 수집합니다. 비교를 위해 건강한 CB로부터 기준 진동 데이터를 수집합니다. 전처리: 잡음 제거 및 다양한 측정 간 일관성을 보장하기 위해 진동 신호를 필터링하고 정규화합니다. 특정 이벤트(예: 접촉 개방, 접촉 폐쇄)에 해당하는 관련 시간 간격으로 진동 데이터를 세분화합니다. DTW 알고리즘 적용: 수집된 진동 패턴을 기준 데이터와 비교하기 위해 DTW 알고리즘을 적용합니다. 두 패턴 간의 거리(또는 유사성 점수)를 계산합니다. 더 큰 거리는 정상 작동 조건에서 더 큰 편차를 나타냅니다. 이상 감지: 진동 패턴이 기준에서 크게 벗어날 때 알림을 트리거하기 위해 DTW 거리에 임계값을 설정합니다. 이 임계값을 사용하여 오류, 마모 또는 기타 결함과 같은 잠재적인 기계적 문제를 표시합니다. 연속 모니터링 및 주기적 측정: 주기적으로 진동 데이터를 수집하고 DTW를 사용하여 기준과 비교하여 연속 모니터링을 구현합니다. 주기적 측정을 수행하여 CB의 장기 건강 상태를 추적하고 기계적 열화 경향을 감지합니다. 예제: 고압(HV) CB를 위한 DTW를 사용한 진동 분석 제공된 그래프에서 DTW를 사용한 HV CB의 진동 분석이 표시되어 있습니다. 그래프는 다음을 나타내고 있을 가능성이 큽니다: X축: CB 작동(개방 또는 폐쇄) 기간을 나타내는 시간(또는 샘플 인덱스). Y축: 가속도계에서 얻은 진동 진폭 또는 파생 메트릭(예: 가속도). 참조 곡선: 건강한 CB의 진동 패턴을 나타내는 매끄러운 곡선. 테스트 곡선: 의심되는 기계적 문제를 가진 CB의 진동 패턴을 나타내는 잠재적으로 불규칙한 곡선. DTW 거리: 참조 곡선과 테스트 곡선 사이의 유사성 또는 비유사성을 나타내는 값 또는 곡선. 더 큰 DTW 거리는 정상 작동 조건에서 더 큰 편차를 나타냅니다. 시간이 지남에 따른 DTW 거리를 분석함으로써, 이러한 문제가 심각해지기 전에 CB의 기계적 행동 변화, 예를 들어 증가된 마모 또는 오류를 감지할 수 있습니다. 결론 특히 동적 시간 왜곡(DTW)을 사용한 진동 신호 분석은 회로 차단기의 건강 모니터링을 위한 강력한 진단 도구를 제공합니다. 진동 패턴을 기준 데이터와 비교하고 주요 이벤트의 시간 간격 변화를 감지함으로써 기계적 문제를 식별하고 접촉 부식을 모니터링하며 잠재적인 실패를 예측할 수 있습니다. 이 방법은 연속 모니터링과 주기적 검사를 모두 적합하며, CB가 운영 생애 동안 안정적이고 안전하게 유지되도록 합니다.
