變壓器在生產(chǎn)、運(yùn)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(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)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(jī)械損傷等，以上故障類型均可能導(dǎo)致繞組變形。傳統(tǒng)的繞組變形監(jiān)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*適用于離線或停電監(jiān)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(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。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)的政策支持背景。特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測常見問題

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測技術(shù)背景隔離開關(guān)在合閘位置時，隔離開關(guān)可承載線路額定電流及在規(guī)定時間內(nèi)的異常電流；在分閘位置時，隔離開關(guān)的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志，確保檢修時人員和設(shè)備的安全。然而由于在材料、工藝、設(shè)計、安裝等方面存在的問題，以及頻繁動作時產(chǎn)生的電氣老化、機(jī)械磨損等缺陷，GIS及敞開式的隔離開關(guān)的故障率不斷升高，嚴(yán)重影響隔離開關(guān)和整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，實(shí)施在線監(jiān)測隔離開關(guān)聲紋振動及驅(qū)動電機(jī)電流信號，實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的***評價具有重要意義。專注振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測的選擇杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測服務(wù)的定制化解決方案。

3.3.1.3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結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細(xì)分量，計算各層詳細(xì)分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)，并提取互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。

3.3.1.4時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣，同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間，計算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。

四、GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)4.1基本功能4.1.1支持多通道信號同步實(shí)時地采集、顯示及分析。4.1.2具有時間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能，可手動選擇信號觸發(fā)方式。4.1.3可將任意兩次測量的圖譜進(jìn)行相似度分析，并自動計算圖譜的重合度。4.1.4具有先進(jìn)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(dú)有的信號處理功能，生成聲紋振動信號ATF圖譜（系我公司***軟著權(quán)的《變壓器有載分解開關(guān)及繞組振動測試軟件V1.0》中的**核心算法），更直觀、更便捷分析OLTC及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài)。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)的用戶操作指南。

電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）、AIS（敞開式斷路器）、GIS /敞開式的隔離開關(guān)、開關(guān)柜斷路器等。各類開關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機(jī)械故障，嚴(yán)重時更會導(dǎo)致電氣火災(zāi)、停電等事故，現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗(yàn)周期長、耗費(fèi)人力物力、檢修效率低等缺點(diǎn)，較大地影響設(shè)備正常運(yùn)行。

基于聲紋振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力。檢測振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測原理圖

GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)（變壓器、電抗器)包絡(luò)分析。特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測常見問題

3.3.2.3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：E=jmS1j2jmSj2，其中S1為100Hz基頻分量的時域信號，Sj為原始信號，j為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分，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。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實(shí)測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式：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(tài)與實(shí)時測得聲紋振動信號的頻域分布，X和Y為對應(yīng)信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。◆正常運(yùn)行時，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1?！舸嬖诠收蠒r，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。特色服務(wù)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測常見問題