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?。淮嬖诠收蠒r，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)振動聲學指紋監測頻譜分析。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測系統售后服務

時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學指紋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，用于有載分接開關正常狀態與異常狀態對比。下圖12為正常狀態下振動聲學指紋信號時頻能電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動聲學指紋信號時頻能量矩陣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。杭州GIS振動聲學指紋在線監測概述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。

?獨有的信號處理功能，生成振動聲學指紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開關及繞組和鐵芯的運行狀態；?具有繞組及鐵芯振動聲學指紋信號頻譜分析功能，自動識別峰值頻率偏移及諧波增量，實時分析繞組及鐵芯運行狀態；?振動聲學指紋信號和電流信號歷史數據曲線趨勢功能；?信號閾值告警功能，軟件自動分析信號增長趨勢，實現自動告警，也可手動設置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統軟件內置海量故障特征的數據庫，可與測得的數據進行比對，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；也可添加新測得的數據，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數據進行導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器數據曲線進行比對分析；

系統原理：變壓器/電抗器振動主要包括有載分接開關切換時的瞬態振動、電流通過繞組時電動力引起的繞組振動、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、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器/電抗器聲學指紋監測的分析內容。變壓器/電抗器內振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結構等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的加速度傳感器測得。有載分接開關（OLTC）切換過程中，分接選擇器動作、切換開關動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產生振動信號。振動信號包含觸頭分合狀態、三相觸頭是否同期、觸頭表面是否平整、切換是否到位等信息，可反映分接開關結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現象，必然伴隨著電機驅動力矩的變化，從而使驅動電機電流發生變化。因此，可通過監測驅動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況，且電流信號與振動聲學指紋信號的結合分析，可更加有效的判斷OLTC故障。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統遵循標準。

(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：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態與實時測得振動信號的頻域分布，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：=?ln?=其中f=100,200,…,2000Hz,f的諧波比重值。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS及開關柜的斷路器監測功能特性。高壓開關振動聲學指紋在線監測業績

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測技術交流與投運業績。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測系統售后服務

振動聲學指紋監測技術的應用意義我公司基于振動聲學指紋監測技術研制的GZAF-1000系列監測系統適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關、鐵心等）、開關類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關、開關柜等）等電力設備的帶電檢測、在線監測與故障診斷，不影響被測設備正常運行，且與被測設備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優點，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監測方式，不影響主設備正常運行，降低了電網風險；2、減少了人員進站檢查的運維成本；3、監測方式與設備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優點；4、采用獨特的時域分析、包絡分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量，提高在線監測準確度。5、內置基于海量樣本的大數據和人工智能技術而建立的**分析型數據庫，可真實反應設備運行狀態，有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構拒動等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設原則，監測系統的IED具備邊緣計算能力，就地采集并處理振動聲學指紋及其它信號。杭州高壓開關振動聲學指紋在線監測系統售后服務

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