目前針對GIS較成熟的監(jiān)測方法,，主要有電氣法,、聲測法及化學分析法三大類，以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產生的電磁,、聲,、光、電弧分解產物等物理量,。但在GIS的運行中,，除了放電性故障之外，機械性故障也是導致事故發(fā)生的一大主要原因,，當GIS存在開關觸頭接觸異常,、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等缺陷時,，在開關操作的機械力,、負載電流產生的交變電動力等因素的作用下會產生機械性運動，造成設備異常振動,。GIS的異常振動對其本體有很大危害,，會造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷,、外殼接地點懸浮等缺陷,，長期發(fā)展可能導致絕緣事故的發(fā)生。因此,，加強對GIS機械性故障的監(jiān)測,，是保證GIS安全運行的重要手段。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測技術背景,。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術背景

變壓器運行時,，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,，繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方,，鐵芯的聲紋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，聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數倍的高次諧波,。當變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,，聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變，產生諧波分量,。因此,，信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據，采用聲紋振動監(jiān)測法可實現繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷,。綜上所述,，采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC,、繞組及鐵芯的狀態(tài),，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,，有安裝方便,、安全、可靠等優(yōu)點,。我公司結合多年技術預研儲備及現場技術服務經驗,，成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,，也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護式,。杭州開關柜振動聲學指紋在線監(jiān)測功能特點GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。

GIS在帶電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,、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本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現GIS機械性故障及放電性故障,，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結果互相補充的特點,�,；�于聲紋振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現潛在故障,，并及時預警,，從而延長使用壽命，提高電網運行的可靠性,。我公司以聲紋振動信號為主,，結合電流,、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權）并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng),，適用于開關設備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式,、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式,、短期移動式）,。

六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術交流與投運業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應用于智能變電站,、智慧變電站及數字化變電站等示范項目(已經投運的廊坊特高壓站,、濟南商西站、青島顧家站和勝利站,、泰安天平站等),，實現大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設備運行可靠性,。同時,，我公司積極與各科研院所(南網電科院、廣西電科院,、冀北電科院,、山東電科院、江蘇電科院,、浙江電科院),、供電公司(冀北、山東,、山西,、江蘇、寧夏等地的省檢),、變壓器制造商(山東電力設備制造廠,、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠,、杭州錢江變壓器廠等),、OLTC制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）,、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網智能,、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作,，不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數據庫,。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測主界面。

OLTC是在勵磁狀態(tài)下,，通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓,，起到穩(wěn)定負載電壓,、調節(jié)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(tǒng)計結果表明（下圖1所示）,，OLTC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(wěn)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(fā)布的《設備管理重點工作任務》,，2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改,，加快消除故障隱患。因此,，實施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩(wěn)定運行具有重要的現實意義,，也是今后的發(fā)展方向。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測軟件界面,。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術背景

GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測功能特性,。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術背景

GIS及敞開式的隔離開關監(jiān)測技術背景隔離開關在合閘位置時，隔離開關可承載線路額定電流及在規(guī)定時間內的異常電流,；在分閘位置時,，隔離開關的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標志，確保檢修時人員和設備的安全,。然而由于在材料,、工藝、設計,、安裝等方面存在的問題,，以及頻繁動作時產生的電氣老化、機械磨損等缺陷,，GIS及敞開式的隔離開關的故障率不斷升高,，嚴重影響隔離開關和整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,。因此，實施在線監(jiān)測隔離開關聲紋振動及驅動電機電流信號,，實現隔離開關運行狀態(tài)的***評價具有重要意義,。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術背景