聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用意義GZAFV-01系統(tǒng)適用于GIS、AIS、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測、在線監(jiān)測與故障診斷，不影響被測設(shè)備正常運(yùn)行且無電氣連接，主要意義如下：5.1采用帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測方式，不影響被測設(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。5.2監(jiān)測方式與被測設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。5.3采用獨(dú)特的時(shí)域、包絡(luò)、重合度比對、時(shí)頻矩陣等分析法，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。5.4內(nèi)置基于海量典型樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能研判技術(shù)而建立的數(shù)據(jù)庫，可真實(shí)反應(yīng)被試品運(yùn)行狀態(tài)，有效診斷故障程度和類型。5.5符合智慧/智能型變電站建設(shè)原則，IED具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動及電流信號，完成分析計(jì)算后根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺層及應(yīng)用層要求上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)對比。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖

6.22020年10月22日，我公司的常務(wù)副總經(jīng)理胡晗先生、技術(shù)智造中心總監(jiān)王國明博士以技術(shù)顧問的身份，獲邀參與國網(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)勞動競賽成果評審會，會上向國網(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)備聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢和應(yīng)用前景》，并會中作為廠家**參與技術(shù)評審，榮獲與會領(lǐng)導(dǎo)和**們的高度認(rèn)可。

6.3 2020年8月6日，我公司榮獲南方電網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)部的邀請作為技術(shù)合作商的**，委派研發(fā)副總經(jīng)理沈佳華先生參加南方電網(wǎng)的生產(chǎn)技術(shù)部、各分省公司、南網(wǎng)電科院和南網(wǎng)數(shù)研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術(shù)交流會議》，向與會的各位**做了《變壓器振動監(jiān)測技術(shù)》的專題匯報(bào)。 GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖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)測技術(shù)背景。

3.3GZAFV-01系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號分析與處理3.3.1OLTC運(yùn)行狀態(tài)分析OLTC動作時(shí)，典型聲紋振動和驅(qū)動電機(jī)電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號區(qū)間，可有效判斷OLTC驅(qū)動電機(jī)啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動作、驅(qū)動電機(jī)制動等動作順序，進(jìn)而分析OLTC的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號分析判斷OLTC的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便監(jiān)測人員快速完成診斷任務(wù)，需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷OLTC狀態(tài)。GZAFV-01系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)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(shí)頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法，實(shí)現(xiàn)OLTC***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期隱患監(jiān)測，降低OLTC運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。

時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學(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)。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測能量分布曲線。

功能特性◆IED/主機(jī)具備多個(gè)點(diǎn)位開展實(shí)時(shí)連續(xù)性或周期性的監(jiān)測GIS本體聲紋振動信號，向平臺層操控計(jì)算機(jī)傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)開展智能分析，操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件實(shí)時(shí)展示分析結(jié)果和預(yù)警信息。◆具有比對分析功能：可將現(xiàn)測的與同規(guī)格被試品/歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向/縱向比對分析。◆具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復(fù)電自動啟動/復(fù)位功能，可連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、存儲及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)。◆具備聲紋振動信號時(shí)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(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，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)歷史信號重合度比對開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號重合度比對，GZAFV-01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)曲線的互相關(guān)系數(shù)：杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測主要產(chǎn)品有哪些？GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測概述。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖

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***的可動部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（下圖1所示），OLTC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)更會導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動作滯后、內(nèi)部緊固件松動和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》，2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實(shí)施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后的發(fā)展方向。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測原理圖