五、系統軟件簡介（以在線版為例）5.1遠端后臺管理軟件：通過云服務器賬戶登錄，選擇管理對象。圖17本系統的遠端后臺管理軟件界面5.2設備信息管理界面：包括設備名稱、位置、編號等基本信息的填寫。圖18被試品的信息管理界面5.3主界面：包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示，可實現信號包絡、重合度對比、能量分布、時頻分布(ATF)等分析。圖19本系統的軟件主界面5.4聲紋振動及驅動電機電流的信號包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的科研合作背景。浙江研發振動監測是什么GZAFV-01系統已成功應用于智能變電站、智慧變...

22、國家電網公司變電監測與診斷管理規定（試行）第11冊機械振動監測與診斷細則；23、中電聯T/CET標準：變壓器有載分接開關機械特性的聲紋振動分析法；24、南方電網公司新技術應用指南(2018年版)：變電設備運維檢修技術-聲學指紋技術；25、IEC60214.1Tap-changersPart1:PerformanceRequirementsandTestMethods（IEC60214.1分接開關第1部分：性能要求和試驗方法）；26、IEC60214.2Tap-changersPart2:ApplicationGuidelines（IEC60214.2分接開關第2部分：應用指南）；27、I...

11、DL/T1540油浸式交流電抗器（變壓器）運行振動測量方法；12、DLT1694.2高壓測試儀器及設備校準規范第2部分：電力變壓器分接開關測試儀；13、DL/T1805電力變壓器用有載分接開關選用導則；14、DL/T1051電力技術監督導則；15、DL/T1054高壓電氣設備絕緣技術監督規程；16、DL/T11771000kV交流輸變電設備技術監督導則；17、Q/GDW383智能變電站技術導則；18、Q/GDWZ410高壓設備智能化技術導則；19、Q/GDWZ414變電站智能化改造技術規范；20、Q/GDW561輸變電設備狀態監測與診斷系統技術導則；21、Q/GDW739輸變電設備狀態監...

4.1.9智能分析功能：軟件內置典型故障特征的數據庫，可與監測數據進行比對，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；也可添加新監測數據，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號的正常監測數據導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器監測數據曲線進行比對分析。4.1.10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。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計算能力，就地采集并處理聲紋振動信號及驅動電機電流信號，完成OLTC信號包絡、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯...

OLTC動作時，典型聲紋振動和驅動電機電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時域內典型信號區間，可有效判斷OLTC驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序，進而分析OLTC的運行狀態。然而，以上通過典型信號分析判斷OLTC的運行狀態需要豐富的實踐經驗，為方便監測人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確地判斷OLTC狀態。GZAFV-01系統結合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關系數的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法，實現OLTC***、有效、準確的狀態診斷和早期隱患監測，降...

OLTC動作時，典型聲紋振動和驅動電機電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時域內典型信號區間，可有效判斷OLTC驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序，進而分析OLTC的運行狀態。然而，以上通過典型信號分析判斷OLTC的運行狀態需要豐富的實踐經驗，為方便監測人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確地判斷OLTC狀態。GZAFV-01系統結合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關系數的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法，實現OLTC***、有效、準確的狀態診斷和早期隱患監測，降...

3.3信號分析與處理3.3.1OLTC運行狀態分析OLTC動作時，典型聲紋振動和驅動電機電流的信號如下圖8所示。通過分解時域內典型信號區間，可有效判斷分接開關驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序，進而分析分接開關的運行狀態。然而，以上通過典型信號分析判斷分接開關的運行狀態需要豐富的實踐經驗，為方便技術人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確的判斷開關狀態。變壓器聲紋振動監測與診斷系統結合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關系數的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號對比等多種核芯算法，實現OL...

GIS在運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內部缺陷、螺絲松動懸浮電位放電、毛刺前列放電及金屬微粒放電等）也會導致聲紋振動信號的產生。因此，通過深入研究GIS外殼聲紋振動信號的特點，分析其信號特征，可發現GIS機械性故障及放電性故障，具有監測***、監測結果互相補充的特點。開展基于聲紋振動的狀態監測，可在在線狀態下及時發現開關設備的潛在故障，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。我公司以聲紋振動的監測為主，結合電流、位移等其他狀態量，開發故障診斷算法并提取相關特征參量，研制完成的監測系統適用于開關設備的帶電監測、在線監測（長期固定式、短期移動式）及疑似...

數據采集裝置安裝在密封箱體內，在線型的掛壁式主機使用強力磁鐵吸附在變壓器的外壁（如下圖6B所示），同時磁鐵外側涂抹強力膠水加強粘合。本系統的各類傳感器、通信模塊和前端主控單元統一采用220V供電方式。數據采集裝置防護箱的外部設有5個防水接口，分別是聲紋和振動信號傳感器接入孔防水接口、電流信號接入防水接口、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、振動信號、聲紋信號、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。GZAF...

信號包絡分析 為提高在線監測的準確度，GZAFV-01系統的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號，然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析，簡化并反映原始信號特征，便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析 信號包絡重合度比對分析 信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態的信號包絡互相關...

主要意義如下：6.1采用帶電監測/在線監測方式，不影響主設備正常運行，降低了電網風險；6.2減少了人員進站檢查的運維成本；6.3監測方式與設備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優點；6.4采用獨特的時域分析、包絡分析、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等特征參量，提高在線監測的準確度。6.5內置基于海量樣本的大數據和人工智能技術而建立的**分析型數據庫，可真實反應設備運行狀態，有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構拒動等故障程度和類型；6.6符合智慧變電站建設原則，本系統的IED具備邊...

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：THD=i=0nVi2V1其中V1為100Hz基頻分量有效值，Vi為各諧波分量有效值，i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。。。杭州國洲電力科技有限公司的企業簡介與主要技術優勢。電抗器振動聲紋監測產品介紹GZAFV-01T子系統的原理◆監測原理OLTC在...

ZAFV-01T子系統采用小型化設計，集成式架構，單元內綜合電機電流及AFV的信號監測功能，可監測OLTC的完整動作過程和振動狀況；可外接電流傳感器（CT卡鉗式），獲取電機電流信號。裝置提供RS485接口，對外通信和傳送監測數據。GZAFV-01T子系統包括數據服務器，通信模塊、AFV、電流傳感器，數據采集模塊，供電模塊。通過吸附在變壓器外壁上的3個AFV傳感器獲取AFV信號和1個電流傳感器獲取驅動電機電流信號，經現場的IED通過4G/5G無線傳送模塊傳送至平臺層數據服務器進行存儲，通過操控及監測數據分析軟件進行在線監測及診斷分析。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的可擴展性...

變壓器振動主要包括OLTC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，不作為變壓器的分析內容。變壓器內部的聲紋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，可由安裝于外壁的聲紋振動傳感器測得。 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聲紋振動信號，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OLTC結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若...

4.1.9智能分析功能：軟件內置典型故障特征的數據庫，可與監測數據進行比對，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；也可添加新監測數據，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號的正常監測數據導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器監測數據曲線進行比對分析。4.1.10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。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計算能力，就地采集并處理聲紋振動信號及驅動電機電流信號，完成OLTC信號包絡、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯...

如下圖14(b)所示，基于聲紋振動信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數特征參量，以作為變壓器運行狀態的分析參數。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，計算公式如下公式1所示：公式1：總諧波畸變率計算公式公式1中V1為100Hz基頻分量有效值，Vi為各諧波分量有效值，i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...

信號包絡分析 為提高在線監測的準確度，GZAFV-01系統的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號，然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析，簡化并反映原始信號特征，便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析 信號包絡重合度比對分析 信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態的信號包絡互相關...

(2)重合度對比如下圖10所示，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比分析，更直觀的判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度對比，系統引入相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當相關系數接近0時，OLTC可能存在故障。圖10信號重合度分析(3)能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析的結果如下圖11所示。原始信號經8層分解后產生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量，計算各層詳細分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。對比正常狀態與異常狀態能量分布曲線，可判斷OLTC運行狀態，并提取互相關系數、最大值、平均值、峰度、...

信號包絡分析 為提高在線監測的準確度，GZAFV-01系統的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅動電機電流的信號，然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。因而采用包絡分析，簡化并反映原始信號特征，便于后續分析與處理。傳統希爾伯特變換進行包絡分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析。聲紋振動和電流的信號包絡分析 信號包絡重合度比對分析 信號包絡分析后可快速實現歷史信號重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運行狀態。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統引入互相關系數的計算。當實時采集的與正常狀態的信號包絡互相關...

(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：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2其中Xi和Yi分別為正常狀態與實時測得振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，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。(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，計算公式如下：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,2...

變壓器在生產、運輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器整體故障的36%和4%，對變壓器抗短路電流沖擊能力及安全穩定運行產生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機械損傷等，以上故障類型均可能導致繞組變形。傳統的繞組變形監測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電監測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、接地不良、夾件松動或損傷，常用監測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監測。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的科研合作背景。什么是振動監測設計4.2.3...

22、國家電網公司變電監測與診斷管理規定（試行）第11冊機械振動監測與診斷細則；23、中電聯T/CET標準：變壓器有載分接開關機械特性的聲紋振動分析法；24、南方電網公司新技術應用指南(2018年版)：變電設備運維檢修技術-聲學指紋技術；25、IEC60214.1Tap-changersPart1:PerformanceRequirementsandTestMethods（IEC60214.1分接開關第1部分：性能要求和試驗方法）；26、IEC60214.2Tap-changersPart2:ApplicationGuidelines（IEC60214.2分接開關第2部分：應用指南）；27、I...

4.2.2具備實物ID管理功能，提供OLTC、繞組及鐵芯運行狀態信息鏈接入口，可掃碼讀取設備在線監測歷史數據及趨勢。通過掃碼或RFID識別設備，讀取設備ID信息，通過站內網絡（4G/5G/WIFI）傳輸給云端服務器，向服務器請求該設備的詳細信息，以及詳細的運行狀態，測試信息等。4.2.3根據各時頻信號互相關系數、能量分布曲線特征參量（互相關系數、最大值、平均值、峰度、偏度）、ATF圖譜特征參量（六等分區間均值）、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態量，采用深度學習算法，自動判斷變壓器運行狀態及機械故障類型。 4.2.4結合變壓器的帶電監測、智能巡檢以及其他在線監測狀態量，進行數據的多參...

各特征參量定義如下：(1)分合閘動作時間：驅動電機啟動至停止時長，根據電機電流的變化來獲取時間。(2)電機電流峰值：電流出現后的瞬態過程中，電流的***個大半波的峰值。(3)電機電流燃弧時間：電流停止末端，電流變小后又增大，直至電流歸零的持續時間。(4)電流抖動：電機在驅動連桿時，電流不穩定狀態稱為電流抖動。(5)振動高幅值關鍵特征:捕獲的一些振動幅值比較大的時間點。(6)振動脈動關鍵特征:振動信號經過小波濾波后，時域及頻域的分布特性。杭州國洲電力科技有限公司的企業文化與社會責任。GIS振動監測報告3.1.2功能特點?采用加速度傳感器監測GIS本體振動信號，監測主機/IED具備多個傳感測點連續...

五、系統軟件簡介（以在線版為例）5.1遠端后臺管理軟件：通過云服務器賬戶登錄，選擇管理對象。圖17本系統的遠端后臺管理軟件界面5.2設備信息管理界面：包括設備名稱、位置、編號等基本信息的填寫。圖18被試品的信息管理界面5.3主界面：包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示，可實現信號包絡、重合度對比、能量分布、時頻分布(ATF)等分析。圖19本系統的軟件主界面5.4聲紋振動及驅動電機電流的信號包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的行業標準對比。特高壓GIS振動監測企業七、技術交流與投運業績GZAFV-06T型便攜式...

22、國家電網公司變電監測與診斷管理規定（試行）第11冊機械振動監測與診斷細則；23、中電聯T/CET標準：變壓器有載分接開關機械特性的聲紋振動分析法；24、南方電網公司新技術應用指南(2018年版)：變電設備運維檢修技術-聲學指紋技術；25、IEC60214.1Tap-changersPart1:PerformanceRequirementsandTestMethods（IEC60214.1分接開關第1部分：性能要求和試驗方法）；26、IEC60214.2Tap-changersPart2:ApplicationGuidelines（IEC60214.2分接開關第2部分：應用指南）；27、I...

七、技術交流與投運業績GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動監測與診斷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、青島顧家站和世紀站、泰安天平站等)，實現大型電力設備的全振動在線監測與故障診斷，有效的提高電力設備運行的可靠性。同時，我公司積極與各科研院所(南網電科院、廣東電科院廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院等)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等的省檢)、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)、OLTC制造商（上海華明、貴州長征、德國MR等）、變...

3.3GIS中及敞開式隔離開關的監測3.3.1技術背景隔離開關是電力系統中的重要組成部分，主要用于隔離電源、承載和切斷電流電路，與接地開關共同實現對高壓輸電線路和電氣設備的控制、保護和檢修。在合閘位置時，隔離開關可承載線路額定電流及在規定時間內的異常電流；在分閘位置時，隔離開關的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標志，確保檢修時人員和設備的安全。然而，由于在材料、工藝、設計、安裝等方面存在的問題，以及頻繁動作時產生的電氣老化、機械磨損等缺陷，隔離開關故障率不斷升高，嚴重影響整個電力系統的安全穩定運行。因此，在線監測隔離開關的各項參量經過融合評價而實現故障預警，對提高隔離開關和電網的可靠性具...

四、功能特點4.1基本功能4.1.1支持多通道信號同步實時的采集、顯示及分析；4.1.2具有時間觸發和電流觸發功能，可手動選擇信號觸發方式；4.1.3可將任意兩次監測的圖譜進行相似度分析，并自動計算圖譜的重合度；4.1.4具有先進的能量譜分析功能，并能自動識別能量譜比較大的高低頻能量頻率；4.1.5獨有的信號處理功能，生成振動信號及聲紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析OLTC、繞組和鐵芯的運行狀態；4.1.6具有繞組和鐵芯的聲紋振動信號頻譜分析功能，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；4.1.7振動、聲紋和電流信號的歷史數據曲線趨勢功能；杭州國洲電...

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，可顯著提高供電系統可靠性和經濟性。振動信號、動靜觸頭分合閘線圈電流、儲能電機電流、動靜觸頭分合閘位移及分合閘位置是評價斷路器是否健康及性能優劣的重要參量。因此通過在線監測振動、分合閘線圈和儲能電機的電流、動靜觸頭分合閘的位移及位置等參量，對判斷斷路器的健康程度和工作狀態診斷具有重要意義。。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統基本功能。特高壓振動監測種類變壓器在生產、運輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器整體故障...