杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測故障診斷

(7)振動相關性(MPC)：振動相關性分析用一個特征量MPC表示各個測點之間的振動相關程度，該參數用于表示100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，其計算公式為=正常狀態下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發生偏移，基頻信號能量比變小。敞開式斷路器在電力系統中起到保護和控制作用，它根據供電系統運行的需要來可靠地投入或切除相應的線路或電氣設備，以確保系統安全運行。實現對斷路器機械特性的在線監測，準確得知斷路器的工作狀態和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統可靠性和經濟性。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統技術方案。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測故障診斷

變壓器/電抗器運行時，電流通過繞組時產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致鐵芯振動。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方，繞組振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應強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整數倍的高次諧波。當變壓器/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，振動信號頻譜分布將發生改變，產生諧波分量。因此，振動信號分量可以作為區別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據，采用振動分析法可實現繞組及鐵芯的故障診斷。振動聲學指紋在線監測技術產品功能杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術系統功能。

各特征參量定義如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整數倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值，計算公式如下：電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第5頁共12頁=2其中100Hz基頻分量有效值，為頻率索引值。正常狀態下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，總諧波畸變率應較小；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發生偏移，總諧波畸變率變大。

一、概述變壓器在電力系統中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態監測，可在在線狀態下及時發現變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網運行的可靠性。有載分接開關（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵磁狀態下，通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓，起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明，有載分接開關故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個電網的安全穩定運行，嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。

?獨有的信號處理功能，生成振動聲學指紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開關及繞組和鐵芯的運行狀態；?具有繞組及鐵芯振動聲學指紋信號頻譜分析功能，自動識別峰值頻率偏移及諧波增量，實時分析繞組及鐵芯運行狀態；?振動聲學指紋信號和電流信號歷史數據曲線趨勢功能；?信號閾值告警功能，軟件自動分析信號增長趨勢，實現自動告警，也可手動設置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統軟件內置海量故障特征的數據庫，可與測得的數據進行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測得的數據，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數據進行導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器數據曲線進行比對分析；GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測技術交流與投運業績。振動聲學指紋在線監測技術產品功能

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測繞組及鐵芯運行狀態分析。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測故障診斷

(3)基頻信號能量比(E)：100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，計算公式如下：電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第15頁共29頁=122其中100Hz基頻分量的時域信號，為采樣索引值。正常狀態下，由于100Hz基頻分量為振動聲學指紋頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發生偏移，基頻信號能量比變小。(4)互相關系數(r)：正常狀態與實時測得振動聲學指紋信號頻譜圖之間的相似度，計算公式如下：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態與實時測得振動聲學指紋信號的頻域分布，信號的平均值，互相關系數范圍為0~1。正常運行時，相關系數應接近于1；存在故障時，信號頻率分布發生改變，互相關系數減小。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測故障診斷