開關柜振動聲學指紋在線監測技術參數

各類高壓開關監測系統的技術參數類別指標名稱技術指標備注振動聲學指紋傳感器勵磁電壓DC18～30V頻率范圍為0.5Hz～3kHz的傳感器適用于GIS本體振動聲學指紋監測；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開關及斷路器機械特性監測。勵磁電流2～20mA靈敏度100mV/g測量范圍50g頻率范圍0.5Hz～3kHz/20kHz數量1個電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開關及斷路器機械特性監測。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優于80dB數量6個位移傳感器測量范圍0～300mm適用于斷路器機械特性監測。時間分辨率優于0.1ms行程分辨率優于0.1mm數量1個IED(監測單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數量8（可根據監測需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5GGZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統功能特點。開關柜振動聲學指紋在線監測技術參數

概述：電力系統中的高壓開關類設備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備：GASinsulatedSWITCHGEAR）、敞開式斷路器、GIS隔離開關、敞開式隔離開關、開關柜斷路器等，各類高壓開關設備的材料、工藝、設計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障，嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故。現有定期檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點，較大地影響設備正常運行。開展基于振動聲學指紋監測技術的狀態評價，可在在線狀態下及時發現高壓開關類設備的潛在故障，并及時預警，從而延長設備使用壽命，提高電網運行的可靠性。我公司以振動聲學指紋監測技術為主，結合電流、行程等其他狀態量，開發故障診斷算法并提取相關特征參量，研制完成的GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統適用于高壓開關類設備的帶電檢測、移動式短期在線監測、固定式長期在線監測與故障診斷。變壓器振動聲學指紋在線監測主要產品GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測能量分布曲線。

系統結構：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置、云服務器（采用B/S結構）、通訊子系統及供電系統構成，系統機構圖如下圖2所示。傳感器：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統傳感層由6路壓電式加速度傳感器及1路電流傳感器構成，各傳感器外觀及參數如下表1所示。壓電式加速度傳感器集成電荷放大器，將振動信號轉換成與之成正比的電壓信號；電流傳感器采用微型卡扣結構，便于現場安裝，節省空間。采用3路壓電式加速度傳感器獲取有載分接開關振動信號，振動傳感器通過固定底座安裝在變壓器/電抗器外壁，安裝位置通常選取平行于分接開關垂直傳動桿方向，且盡量靠近分接開關觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開關驅動電機電流信號，電流傳感器安裝于驅動電機電源線處。采用3路振動傳感器檢測變壓器/電抗器繞組及鐵芯運行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部及油箱頂部中心點。

系統功能：?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；?具有報表分析功能，自動計算并保存重合度、動作時間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數等特征參量，并生成分析報表。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測產品特性。

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。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測歷史數據對比。變壓器振動聲學指紋在線監測主要產品

杭州國洲電力科技有限公司簡介。開關柜振動聲學指紋在線監測技術參數

技術交流與投運業績：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統已成功應用于智能變電站、智慧變電站及數字化變電站等示范項目(已經投運的廊坊特高壓站、濟南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站)，實現大型變壓器/電抗器全振動在線監測與故障診斷，有效地提高設備運行可靠性。同時，我公司積極與各科研院所(南網電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、有載分接開關制造商（上海華明的遵義長征廠區、德國MR等）、變電站綜合監測系統平臺承建商(國網智能、南瑞科技、電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第23頁共29頁長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器/電抗器的振動聲學指紋樣本數據庫。GZAF-1000T監測系統包括便攜型帶電檢測（分體機的如下圖24C、一體機的如下圖24D）、固定型在線監測（標準1U式的如下圖24E、壁掛式監測單元的如下圖24F）等機型。其中，便攜式一體機結構輕巧，適用于高壓開關的帶電檢測及定期檢修。開關柜振動聲學指紋在線監測技術參數