振動聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義我公司基于振動聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)研制的GZAF-1000系列監(jiān)測系統(tǒng)適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關(guān)、鐵心等）、開關(guān)類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等）等電力設(shè)備的帶電檢測、在線監(jiān)測與故障診斷，不影響被測設(shè)備正常運(yùn)行，且與被測設(shè)備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監(jiān)測方式，不影響主設(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；2、減少了人員進(jìn)站檢查的運(yùn)維成本；3、監(jiān)測方式與設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；4、采用獨(dú)特的時域分析、包絡(luò)分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量等特征參量，提高在線監(jiān)測準(zhǔn)確度。5、內(nèi)置基于海量樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)而建立的**分析型數(shù)據(jù)庫，可真實(shí)反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效診斷繞組變形、機(jī)械卡澀、觸頭磨損、電動機(jī)構(gòu)拒動等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設(shè)原則，監(jiān)測系統(tǒng)的IED具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理振動聲學(xué)指紋及其它信號。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測頻譜分析。杭州電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測重合度對比

GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測:3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學(xué)指紋、分合閘線圈電流、儲能電機(jī)電流、行程、分合閘位置監(jiān)測功能；?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動計(jì)算峰值電流、電流上升速率、動作時間與時長、行程、分合閘位置與次數(shù)等參數(shù)；?監(jiān)測單元支持多通道信號同步實(shí)時采集，通道數(shù)不小于8個（可根據(jù)監(jiān)測需求定制）；?支持歷史數(shù)據(jù)與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析、不同通道測量數(shù)據(jù)的橫向及縱向?qū)Ρ裙δ埽?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導(dǎo)出1000次以上斷路器動作數(shù)據(jù)；?斷路器每次動作后，監(jiān)測單元主動評估斷路器運(yùn)行狀態(tài)，并自動上傳分析結(jié)果；?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時采集信號包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時，實(shí)時采集的信號接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時，被測設(shè)備可能存在故障。斷路器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測應(yīng)用意義GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)各類高壓開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動聲學(xué)指紋信號，監(jiān)測單元具備多個感知點(diǎn)開展實(shí)時的連續(xù)性或周期性的自動監(jiān)測功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測單元可向綜合分析單元傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對分析功能：可將監(jiān)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號、歷史監(jiān)測信號進(jìn)行比對分析；?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)；?具備振動聲學(xué)指紋信號時域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報(bào)警閾值。?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時采集信號包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時，實(shí)時采集的信號接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時，被測設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時，

繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運(yùn)行時的繞組及鐵芯振動聲學(xué)指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)，采用頻域法分析振動聲學(xué)指紋信號，實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測。如下圖13(b)所示，基于振動聲學(xué)指紋信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)特征參量，以作為變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)的分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應(yīng)的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值，計(jì)算公式如下：=2其中100Hz基頻分量有效值，為頻率索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，總諧波畸變率應(yīng)較?。淮嬖诠收蠒r，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，總諧波畸變率變大。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)方案。

變壓器/電抗器運(yùn)行時，電流通過繞組時產(chǎn)生的電動力引起繞組振動，硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動。由于繞組導(dǎo)體所受電動力正比于負(fù)載電流的平方，繞組振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯振動信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動的非線性特性，振動信號還會包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，振動信號頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，振動信號分量可以作為區(qū)別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用振動分析法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯的故障診斷。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測技術(shù)背景。變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測工作原理

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋數(shù)據(jù)采集裝置。杭州電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測重合度對比

系統(tǒng)原理：變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關(guān)切換時的瞬態(tài)振動、電流通過繞組時電動力引起的繞組振動、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測的分析內(nèi)容。變壓器/電抗器內(nèi)振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的加速度傳感器測得。有載分接開關(guān)（OLTC）切換過程中，分接選擇器動作、切換開關(guān)動作、動靜觸頭碰撞等機(jī)械動作產(chǎn)生振動信號。振動信號包含觸頭分合狀態(tài)、三相觸頭是否同期、觸頭表面是否平整、切換是否到位等信息，可反映分接開關(guān)結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動力矩的變化，從而使驅(qū)動電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動電機(jī)電流在線檢測OLTC的運(yùn)行狀況，且電流信號與振動聲學(xué)指紋信號的結(jié)合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。杭州電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測重合度對比