杭州國洲電力振動監測故障

GIS在運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內部缺陷、螺絲松動懸浮電位放電、毛刺前列放電及金屬微粒放電等）也會導致聲紋振動信號的產生。因此，通過深入研究GIS外殼聲紋振動信號的特點，分析其信號特征，可發現GIS機械性故障及放電性故障，具有監測***、監測結果互相補充的特點。開展基于聲紋振動的狀態監測，可在在線狀態下及時發現開關設備的潛在故障，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。我公司以聲紋振動的監測為主，結合電流、位移等其他狀態量，開發故障診斷算法并提取相關特征參量，研制完成的監測系統適用于開關設備的帶電監測、在線監測（長期固定式、短期移動式）及疑似故障診斷。GZAFV-01型聲紋振動監測系統（變壓器、電抗器)的高靈敏度檢測和早期隱患捕捉。杭州國洲電力振動監測故障

4.1.9智能分析功能：軟件內置典型故障特征的數據庫，可與監測數據進行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新監測數據，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號的正常監測數據導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器監測數據曲線進行比對分析。4.1.10具有報表分析功能，自動計算并保存重合度、動作時間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數等特征參量，并生成分析報表。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計算能力，就地采集并處理聲紋振動信號及驅動電機電流信號，完成OLTC信號包絡、ATF圖譜等分析，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。在線振動監測器使用GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統聲紋振動監測與診斷技術的應用意義。

(4)時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號時頻能量分布矩陣，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個區間，計算各區間平均值作為特征參量，用于OLTC正常狀態與異常狀態對比。下圖13為正常狀態下的聲紋振動信號的時頻能量矩陣。圖13聲紋振動信號的時頻能量矩陣3.3.2繞組及鐵芯運行狀態分析下圖14(a)為變壓器運行時的繞組及鐵芯聲紋振動的時域信號。為更直觀的分析繞組及鐵芯運行狀態，采用頻域法分析聲紋振動信號，實現變壓器在線運行狀態下的監測與診斷。

3.2系統結構GZAFV-06型便攜式聲紋振動監測與診斷系統由IEPE式振動(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置、云服務器（采用B/S結構）、通訊子系統及供電系統構成，本系統的框架示意圖如下圖3所示。3.2.1傳感器GZAFV-06型便攜式聲紋振動監測與診斷系統傳感層由IEPE式振動(加速度)傳感器、聲紋(自由場)傳感器及驅動電機電流傳感器，傳感器外觀及參數如下表1所示。振動傳感器集成電荷放大器，將聲紋振動信號轉換成與之成正比的電壓信號；自由場傳感器是一種利用電容量變化而引起聲電轉換作用的傳感器；電流傳感器采用微型卡扣結構，便于現場安裝，節省空間。傳感器安裝示意圖如下圖4所示，變壓器聲紋振動監測與診斷系統所有傳感器單元與變壓器本體無電氣連接，安裝簡單方便，適用于在線監測與診斷或帶電監測與診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測功能的高精度與可靠性。

變壓器在生產、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。傳統的繞組變形監測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電監測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、接地不良、夾件松動或損傷，常用監測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監測。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測功能的主要特性解析。杭州振動監測企業排名

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(3)頻譜互相關系數(r)：正常狀態與實時測得振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式如下：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2其中Xi和Yi分別為正常狀態與實時測得振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，互相關系數范圍為0~1。正常運行時，相關系數應接近于1；存在故障時，信號頻率分布發生改變，互相關系數減小。(4)頻率復雜度(FCA)：頻率復雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復雜，對應的頻率復雜度特征量越大，計算公式如下：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對應頻率信號能量，pf為振動頻率為f的諧波比重值。(5)振動平穩性(DET):振動平穩性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩性較差，那么作為振動主要激勵源的部件出現機械穩定性異常的可能性較大，其定義的公式如下：DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)杭州國洲電力振動監測故障