杭州振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

技術(shù)交流與投運業(yè)績：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項目(已經(jīng)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(xiàn)大型變壓器/電抗器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運行可靠性。同時，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)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(shè)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(guān)制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)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(xué)指紋樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T監(jiān)測系統(tǒng)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(jiān)測（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖24E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖24F）等機型。其中，便攜式一體機結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開關(guān)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(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)說明。杭州振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

(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(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)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(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動聲學(xué)指紋頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。(4)互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實時測得振動聲學(xué)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(tài)與實時測得振動聲學(xué)指紋信號的頻域分布，信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運行時，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。研制的振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測基本功能。

各類高壓開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)類別指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)備注振動聲學(xué)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(xué)指紋監(jiān)測；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開關(guān)及斷路器機械特性監(jiān)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(shù)量1個電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開關(guān)及斷路器機械特性監(jiān)測。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優(yōu)于80dB數(shù)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(jiān)測。時間分辨率優(yōu)于0.1ms行程分辨率優(yōu)于0.1mm數(shù)量1個IED(監(jiān)測單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數(shù)量8（可根據(jù)監(jiān)測需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5G

敞開式斷路器監(jiān)測:技術(shù)背景:敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運行的需要來可靠地投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，以確保系統(tǒng)安全運行。實現(xiàn)對斷路器機械特性的在線監(jiān)測，準(zhǔn)確得知斷路器的工作狀態(tài)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(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性。振動聲學(xué)指紋信號、線圈分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置是斷路器非常重要的參數(shù)，是衡量斷路器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。因此，通過在線監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確提取振動聲學(xué)指紋、分閘電流、合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康程度和工作狀態(tài)診斷具有重要意義。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測主界面。

振動聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義我公司基于振動聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)研制的GZAF-1000系列監(jiān)測系統(tǒng)適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關(guān)、鐵心等）、開關(guān)類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等）等電力設(shè)備的帶電檢測、在線監(jiān)測與故障診斷，不影響被測設(shè)備正常運行，且與被測設(shè)備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監(jiān)測方式，不影響主設(shè)備正常運行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險；2、減少了人員進站檢查的運維成本；3、監(jiān)測方式與設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點；4、采用獨特的時域分析、包絡(luò)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(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量等特征參量，提高在線監(jiān)測準(zhǔn)確度。5、內(nèi)置基于海量樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)而建立的**分析型數(shù)據(jù)庫，可真實反應(yīng)設(shè)備運行狀態(tài)，有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構(gòu)拒動等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設(shè)原則，監(jiān)測系統(tǒng)的IED具備邊緣計算能力，就地采集并處理振動聲學(xué)指紋及其它信號。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測功能特性。GZAF-1000S系列振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)參數(shù)

GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)概述。杭州振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的繞組變形檢測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應(yīng)分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電檢測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、鐵芯接地不良、夾件松動或損傷，常用檢測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。采用聲學(xué)指紋法檢測繞組及鐵芯狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，不影響電力變壓器/電抗器正常運行，且與設(shè)備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。杭州國洲電力科技有限公司結(jié)合多年研發(fā)及現(xiàn)場經(jīng)驗，成功研制GZAF-1000T系列變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測，也有便攜式的帶電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第3頁共29頁電檢測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)由壓電式加速度傳感器、驅(qū)動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務(wù)器（采用B/S結(jié)構(gòu)）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構(gòu)成，結(jié)合包絡(luò)分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、頻譜分析等多種算法，并提取故障診斷特征參量，在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器有載分接開關(guān)及本體（繞組及鐵芯）全振動監(jiān)測與故障診斷。杭州振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)