3.4GIS及開關柜的斷路器監測3.4.1技術背景斷路器在電力系統中起到保護和控制作用，它根據供電系統運行的需要來可靠地投入或切除相應的線路或電氣設備，以確保電力系統安全運行。實現對斷路器的在線監測，準確得知斷路器的工作狀態和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，顯著提高供電系統可靠性和經濟性。振動聲學指紋信號、線圈分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置是斷路器在線監測中非常重要的參數，是衡量斷路器性能優劣的重要指標，因此通過在線監測系統準確提取振動聲學指紋、分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康狀態具有重要意義。聲學指紋振動監測軟件介紹。高壓開關振動監測診斷

有載分接開關（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵磁狀態下，通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓，起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明，有載分接開關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電網的安全穩定運行，嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。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。杭州振動監測用途杭州國洲電力科技有限公司振動監測試驗。

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，計算公式為：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，其定義為DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)其中，l**信號遞歸圖中斜對角線的長度，P(l)**對角線長度為l的對角線的條數，Im**斜對角線的最小長度。DET值是一個介于0和I之間的數，對于正常運行的GIS而言，其機械結構確定性很高，其DET值接近1。

(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，計算公式如下公式2所示：公式2：基頻信號能量比計算公式公式2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，基頻信號能量比應較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發生偏移，基頻信號能量比變小。(4)相關系數(r)：正常狀態與實時測得聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式如下公式3所示：公式3：相關系數計算公式公式3中Xi和Yi分別為正常狀態與實時測得聲紋振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，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。國洲電力振動監測系統怎么樣？

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。國洲電力變壓器振動監測系統案例。杭州振動監測用途

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二、相關標準GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）；GB/T10230.1分接開關第1部分：性能要求和試驗方法；GB/T10230.2分接開關第2部分：應用導則；DL/T265變壓器有載分接開關現場試驗導則；DL/T574變壓器分接開關運行維修導則；DL/T846.8-2017高電壓測試設備通用技術條件第8部分：有載分接開關測試儀；DL/T860變電站通信網絡和系統；DL/T1430變電設備在線監測系統技術導則；DL/T1432.1變電設備在線監測裝置檢驗規范第1部分：通用檢驗規范；DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關使用導則；DL/T1540油浸式交流電抗器（變壓器）運行振動測量方法；DLT1694.2高壓測試儀器及設備校準規范第2部分：電力變壓器分接開關測試儀；DL/T1805電力變壓器用有載分接開關選用導則；Q/GDW383智能變電站技術導則；高壓開關振動監測診斷

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