高壓開關振動聲學指紋在線監測使用說明書

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。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。高壓開關振動聲學指紋在線監測使用說明書

GIS及開關柜的斷路器監測:3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能；?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、分合閘位置與次數等參數；?監測單元支持多通道信號同步實時采集，通道數不小于8個（可根據監測需求定制）；?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能；?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據；?斷路器每次動作后，監測單元主動評估斷路器運行狀態，并自動上傳分析結果；?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當互相關系數接近0時，被測設備可能存在故障。高壓開關振動聲學指紋在線監測技術參數杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測怎么樣？

杭州國洲電力科技有限公司，專注于綜合智慧能源服務領域內發、輸、變、配、用、儲等全過程的各主設備參量監測、數據分析和狀態評價技術的研制，致力于為領域內的各科研院所、專業院校、設備管理、工程服務、發電、設備制造等合作方提供前列的解決方案。我公司于2014年1月把研發部、生產部和技術服務部融合打造成“技術智造中心”，并在研發部組建了專注于局部放電監測技術和振動聲學指紋監測技術的兩個技術組，成功研制出自主知識產權的、先進的局部放電和振動聲學指紋監測技術，且至今已在合作方的實驗室、投運站場、制造廠區上大量運用多年，為綜合智慧能源服務領域中電網的可靠運行提供了逐年增長的先進的、高效的技術支持。

(3)頻譜互相關系數(r)：正常狀態與實時測得振動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信號的頻域分布，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。(4)頻率復雜度(FCA)：頻率復雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復雜，對應的頻率復雜度特征量越大，計算公式為：=?ln?=其中f=100,200,…,2000Hz,f的諧波比重值。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS及開關柜的斷路器監測技術背景。

(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。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測使用說明。高壓開關振動聲學指紋在線監測技術參數

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系統原理：變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關切換時的瞬態振動、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致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器/電抗器聲學指紋監測的分析內容。變壓器/電抗器內振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結構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（OLTC）切換過程中，分接選擇器動作、切換開關動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產生振動信號。振動信號包含觸頭分合狀態、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，可反映分接開關結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現象，必然伴隨著電機驅動力矩的變化，從而使驅動電機電流發生變化。因此，可通過監測驅動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況，且電流信號與振動聲學指紋信號的結合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。高壓開關振動聲學指紋在線監測使用說明書