OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動軸斷裂、選擇開關觸頭接觸不良、操作機構失靈造成的拒動或滑檔現象、限位開關失靈、切換開關拒切、中止或動作滯后、內部緊固件松動和脫落、以及內部滲漏等。根據國家電網設備部發布的《設備管理重點工作任務》，2020年度需完成382臺換流變分接開關隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實施有載分接開關在線監測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩定運行具有重要的現實意義，也是今后的發展方向。變壓器/電抗器在生產、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/電抗器整體故障的36%和4%，對變壓器/電抗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。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測繞組及鐵芯運行狀態分析。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監測主要產品

繞組及鐵芯運行狀態分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運行時的繞組及鐵芯振動聲學指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現在線狀態下的故障監測。如下圖13(b)所示，基于振動聲學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、互相關系數特征參量，以作為變壓器/電抗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：=2其中100Hz基頻分量有效值，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GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監測主要產品GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統原理。

概述：電力系統中的高壓開關類設備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備：GASinsulatedSWITCHGEAR）、敞開式斷路器、GIS隔離開關、敞開式隔離開關、開關柜斷路器等，各類高壓開關設備的材料、工藝、設計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障，嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故?，F有定期檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點，較大地影響設備正常運行。開展基于振動聲學指紋監測技術的狀態評價，可在在線狀態下及時發現高壓開關類設備的潛在故障，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。我公司以振動聲學指紋監測技術為主，結合電流、行程等其他狀態量，開發故障診斷算法并提取相關特征參量，研制完成的GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統適用于高壓開關類設備的帶電檢測、移動式短期在線監測、固定式長期在線監測與故障診斷。

重合度對比如圖9所示，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比分析，更直觀地判斷有載分接開關運行狀態。為量化信號重合度對比，系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當互相關系數接近0時，有載分接開關可能存在故障。能量分布曲線基于小波變換的振動信號多分辨率分析結果如下圖10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，可判斷有載分接開關運行狀態，并提取互相關系數、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態診斷特征參量。圖11為正常狀態與異常狀態振動信號能量分布曲線對比。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統結構。

系統功能：3.4.2監測系統的智慧化功能?具備邊緣計算能力，就地采集并處理振動聲學指紋信號及驅動電機電流信號，完成有載分接開關信號包絡、ATF等分析，完成繞組及鐵芯振動信號頻譜分析及參數計算，根據傳輸層要求統一通訊接口及數據結構，根據平臺層及應用層要求上傳分析結果；?具備實物ID管理功能，提供有載分接開關、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。?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/電抗器運行狀態及機械故障類型。圖15基于振動聲學指紋的變壓器故障診斷?結合變壓器/電抗器的帶電檢測、智能巡檢以及其他在線監測狀態量，杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術方案。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監測主要產品

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術交流與投運業績。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監測主要產品

變壓器/電抗器運行時，電流通過繞組時產生的電動力引起繞組振動，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。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方，繞組振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應強度正比于加載電壓的平方，鐵芯振動信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動的非線性特性，振動信號還會包含頻率為100Hz整數倍的高次諧波。當變壓器/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，振動信號頻譜分布將發生改變，產生諧波分量。因此，振動信號分量可以作為區別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據，采用振動分析法可實現繞組及鐵芯的故障診斷。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監測主要產品