斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明

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。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測主界面。斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明

敞開式斷路器監測:功能特性敞開式斷路器機械特性監測單元主要功能特性如下：?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、動作時長、行程、分合閘位置、分合閘次數等參數；?監測單元支持多通道信號同步采集，通道數不小于8個；?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；電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第7頁共12頁?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。斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS本體監測功能特性。

3、2020年8月6日，我公司榮獲南方電網生產技術部的邀請，作為技術合作商的**參加生產技術部、各分省公司、南網電科院和南網數研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術交流會議》，向與會的各位**做了《變壓器振動監測技術》的專題匯報。4、2020年11月19日，我公司榮獲南網廣西電網公司總經辦和生產技術部的邀請，向廣西電網公司的總經理、副總經理以及生產技術部、電力科學研究院等相關部門和直屬單位的領導做了《變壓器聲紋振動在線監測與故障診斷技術》的專題匯報，獲得了領導和**們的稱贊與肯定。

數據采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統的數據采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集，信號處理模塊實現信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號經A/D轉換成數字信號，便于主機系統進行數據處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉換，為數據采集裝置供電。USB接口用于現場信號獲取、調試；4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數據采集裝置示意圖及參數分別如下圖4和下表2所示。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--敞開式斷路器監測技術背景。

數據采集裝置安裝在密封箱體內，在線監測型掛壁式主機使用強力磁鐵吸附在變壓器/電抗器的外壁（如下圖5B所示），同時采集箱外側涂抹膠水粘合。系統各種傳感器、通信模塊和前端主控單元統一采用220V供電方式。采集箱外部設有5個防水接口，分別為振動傳感器接入孔防水接口、電流信號防水接口、電源線纜防水接口、USB信號防水接口、采集箱進出線孔，安裝防水接頭、機械振動信號、電流信號引入線纜孔安裝雙防12-PG13.5接頭、通信引入線纜采用PG16型防水接頭，并內外兩邊涂膠處理，進入雙防接頭之前的線纜均套金屬保護管，采集箱內部接線端子做密封保護，確保采集箱內部整體密封。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測服務。國洲電力振動聲學指紋在線監測工作原理

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統概述。斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明

功能特性:?采用加速度傳感器監測GIS本體振動聲學指紋信號，監測單元具備多個感知點開展實時的連續性或周期性的自動監測功能；?具備分析診斷功能：監測單元可向綜合分析單元傳送標準化數據、分析結果和預警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對分析功能：可將監測數據與標準信號、歷史監測信號進行比對分析；?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1年以上數據；?具備振動聲學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、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量，以作為GIS運行狀態分析參數，用戶可設置報警閾值。?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。下圖1所示為正常狀態與異常狀態時，斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明