一、概述變壓器在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關(guān)、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統(tǒng)預(yù)防性檢修方法具有試驗(yàn)周期長、影響變壓器正常運(yùn)行、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)。開展基于聲學(xué)指紋的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器/電抗器有載分接開關(guān)、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。有載分接開關(guān)（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵(lì)磁狀態(tài)下，通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓，起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，有載分接開關(guān)故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測包絡(luò)分析。杭州振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測推薦

1、2020年10月20日，我公司榮獲國網(wǎng)公司設(shè)備部的邀請，參與國網(wǎng)設(shè)備部組織的關(guān)于智慧變電站技術(shù)方案審查會(huì)，向與會(huì)的國網(wǎng)公司設(shè)備部、各省公司設(shè)備部及各省電科院的領(lǐng)導(dǎo)和**們做了《振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)在變電站主設(shè)備智慧型綜合監(jiān)測中的作用和實(shí)施方案》的匯報(bào)，榮獲與會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)和**們的高度認(rèn)可。如下圖25所示：2、2020年10月22日，我公司總經(jīng)理技術(shù)助理王國明博士以技術(shù)顧問的身份，參與國網(wǎng)冀北電力有限公司關(guān)于智慧物聯(lián)體系建設(shè)專項(xiàng)勞動(dòng)競賽成果評審會(huì)，會(huì)上向國網(wǎng)冀北公司設(shè)備運(yùn)行管理領(lǐng)域的各位領(lǐng)導(dǎo)和**們匯報(bào)了《電力設(shè)備振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢和應(yīng)用前景》，并會(huì)中作為廠家**參與技術(shù)評審，會(huì)后榮獲與會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)和**們的高度認(rèn)可。杭州振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測推薦GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測主界面。

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號，監(jiān)測單元具備多個(gè)感知點(diǎn)開展實(shí)時(shí)的連續(xù)性或周期性的自動(dòng)監(jiān)測功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測單元可向綜合分析單元傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對分析功能：可將監(jiān)測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號、歷史監(jiān)測信號進(jìn)行比對分析；?具有斷電不丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動(dòng)、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)；?具備振動(dòng)聲學(xué)指紋信號時(shí)域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動(dòng)提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報(bào)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(shù)據(jù)庫，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監(jiān)測系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，被測設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí)，

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測:功能特性:各特征參量定義如下：(1)分合動(dòng)作時(shí)間：根據(jù)電機(jī)電流的變化來獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)至停止的時(shí)長；(2)電機(jī)峰值電流：電機(jī)電流出現(xiàn)后的瞬態(tài)過程中，電流的***個(gè)大半波的峰值；(3)電機(jī)電流燃弧時(shí)間：電機(jī)電流停止末端，電流變小后又增大，直至電流歸零的持續(xù)時(shí)間；(4)電流抖動(dòng)：電機(jī)在驅(qū)動(dòng)連桿時(shí)，電機(jī)電流不穩(wěn)定狀態(tài)稱為電流抖動(dòng)；(5)振動(dòng)聲學(xué)高幅值關(guān)鍵特征:捕獲一些振動(dòng)幅值比較大的時(shí)間點(diǎn)；(6)振動(dòng)聲學(xué)脈動(dòng)關(guān)鍵特征:振動(dòng)信號進(jìn)過小波濾波后，時(shí)域及頻域分布特性。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測重合度對比。

時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動(dòng)聲學(xué)指紋信號時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于有載分接開關(guān)正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對比。下圖12為正常狀態(tài)下振動(dòng)聲學(xué)指紋信號時(shí)頻能電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動(dòng)聲學(xué)指紋信號時(shí)頻能量矩陣?yán)@組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)的繞組及鐵芯振動(dòng)聲學(xué)指紋的時(shí)域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)，采用頻域法分析振動(dòng)聲學(xué)指紋信號，實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測。如下圖13(b)所示，基于振動(dòng)聲學(xué)指紋信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)特征參量，以作為變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)的分析參數(shù)。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品特性。杭州高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測主界面

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(3)基頻信號能量比(E)：100Hz基頻分量時(shí)域信號能量占信號總能量的比值，計(jì)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(shí)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(dòng)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(shí)，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(shí)時(shí)測得振動(dòng)聲學(xué)指紋信號頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式如下：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測得振動(dòng)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(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。杭州振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測推薦