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。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統原理。開關柜振動聲學指紋在線監測技術交流
數據采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統的數據采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集，信號處理模塊實現信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號經A/D轉換成數字信號，便于主機系統進行數據處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉換，為數據采集裝置供電。USB接口用于現場信號獲取、調試；4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數據采集裝置示意圖及參數分別如下圖4和下表2所示。開關柜振動聲學指紋在線監測技術交流GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--敞開式斷路器監測技術背景。
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，
敞開式斷路器監測:功能特性敞開式斷路器機械特性監測單元主要功能特性如下：?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能；?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間、動作時長、行程、分合閘位置、分合閘次數等參數；?監測單元支持多通道信號同步采集，通道數不小于8個；?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能；電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第7頁共12頁?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據；?斷路器每次動作后，監測單元主動評估斷路器運行狀態，并自動上傳分析結果；?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監測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，被測設備可能存在故障。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋數據采集裝置。
有載分接開關運行狀態分析：有載分接開關動作時，典型振動聲學指紋和驅動電機電流的信號如下圖7所示。通過分解時域內典型信號區間，可有效判斷分接開關驅動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關動作、驅動電機制動等動作順序，進而分析分接開關的運行狀態。然而，以上通過典型信號分析判斷分接開關的運行狀態需要豐富的實踐經驗，為方便檢測人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確地判斷開關狀態。變壓器/電抗器聲學指紋監測系統結合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關系數的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號對比等多種**算法，實現有載分接開關***、有效、準確的狀態診斷和早期故障監測，降低變壓器/電抗器運行的故障風險。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統遵循標準。開關柜振動聲學指紋在線監測技術交流
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測功能特性。開關柜振動聲學指紋在線監測技術交流
各類高壓開關監測系統的技術參數類別指標名稱技術指標備注振動聲學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本體振動聲學指紋監測；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開關及斷路器機械特性監測。勵磁電流2～20mA靈敏度100mV/g測量范圍50g頻率范圍0.5Hz～3kHz/20kHz數量1個電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開關及斷路器機械特性監測。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優于80dB數量6個位移傳感器測量范圍0～300mm適用于斷路器機械特性監測。時間分辨率優于0.1ms行程分辨率優于0.1mm數量1個IED(監測單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數量8（可根據監測需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5G開關柜振動聲學指紋在線監測技術交流
