四,、GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)4.1基本功能4.1.1支持多通道信號(hào)同步實(shí)時(shí)地采集、顯示及分析,。4.1.2具有時(shí)間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能,，可手動(dòng)選擇信號(hào)觸發(fā)方式。4.1.3可將任意兩次測量的圖譜進(jìn)行相似度分析,，并自動(dòng)計(jì)算圖譜的重合度,。4.1.4具有先進(jìn)的能量譜分析功能，并能自動(dòng)識(shí)別能量譜比較大的高低頻能量頻率,。4.1.5獨(dú)有的信號(hào)處理功能,，生成聲紋振動(dòng)信號(hào)ATF圖譜（系我公司***軟著權(quán)的《變壓器有載分解開關(guān)及繞組振動(dòng)測試軟件V1.0》中的**核心算法），更直觀,、更便捷分析OLTC及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài),。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的政策支持背景。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件

從振動(dòng)和聲學(xué)數(shù)據(jù)中提取有用的特征,，以便建立設(shè)備的聲學(xué)指紋,，通常會(huì)用到以下信號(hào)處理技術(shù)：傅里葉變換（FFT）：用于分析信號(hào)在頻域中的特性，可以識(shí)別出設(shè)備運(yùn)行時(shí)的固有頻率和諧波成分。短時(shí)傅里葉變換（STFT）：與FFT相比,，STFT能夠展示信號(hào)隨時(shí)間變化的頻率特性,，適用于非平穩(wěn)信號(hào)的分析,。小波變換：具有良好的時(shí)頻局部化特性,，能夠在多尺度上分析信號(hào)，適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征,。包絡(luò)檢測：用于提取振動(dòng)信號(hào)的振幅包絡(luò),，可以用來表示信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性。頻譜分析：通過計(jì)算信號(hào)的功率譜密度（PSD）或幅值譜,，可以識(shí)別出信號(hào)的頻率成分和能量分布,。時(shí)頻分析方法：如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等,，這些方法能夠提供信號(hào)的時(shí)頻表示,，有助于分析復(fù)雜非線性和非平穩(wěn)信號(hào)。模態(tài)分析：通過識(shí)別設(shè)備振動(dòng)的模態(tài)特性,，可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征,。熵分析：如時(shí)域熵、頻域熵或小波熵,，這些方法可以量化信號(hào)的不確定性和復(fù)雜性,，有助于識(shí)別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計(jì)分析：包括均值,、方差,、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，可以描述信號(hào)的波動(dòng)性和穩(wěn)定性,。高階統(tǒng)計(jì)量：如偏度和峰度,，它們可以提供信號(hào)分布形狀的信息，有助于識(shí)別異常模式,。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的主要特性解析,。

電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）、AIS（敞開式斷路器）,、GIS /敞開式的隔離開關(guān),、開關(guān)柜斷路器等。各類開關(guān)設(shè)備的材料,、工藝,、設(shè)計(jì)、安裝過程中的缺陷以及頻繁動(dòng)作極易引起機(jī)械故障,，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致電氣火災(zāi),、停電等事故，現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗(yàn)周期長、耗費(fèi)人力物力,、檢修效率低等缺點(diǎn),，較大地影響設(shè)備正常運(yùn)行。

基于聲紋振動(dòng)信號(hào)的在線監(jiān)測,，可在GIS帶電運(yùn)行狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障,，并及時(shí)預(yù)警，從而延長使用壽命,，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,。我公司以聲紋振動(dòng)信號(hào)為主，結(jié)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(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)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(dòng)式）,。

3.2.1感知層的傳感器GZAFV-01系統(tǒng)的感知層如上圖3.1所示,，由IED/主機(jī)、6路聲紋振動(dòng)傳感器,、1路電流傳感器等構(gòu)成,，聲紋振動(dòng)傳感器集成電荷放大器，將聲紋振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號(hào),；電流傳感器采用微型卡扣結(jié)構(gòu),，便于現(xiàn)場安裝。各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示,?！?路聲紋振動(dòng)傳感器采集取OLTC振動(dòng)信號(hào)，通過固定底座安裝在變壓器外壁,，安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動(dòng)桿方向,，且盡量靠近OLTC的觸頭組處?！?路電流傳感器采集OLTC驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào),，安裝于OLTC驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線處?！?路聲紋振動(dòng)傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動(dòng)信號(hào),，安裝位置選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部,、油箱頂部中心點(diǎn),。為保持監(jiān)測點(diǎn)的同一性，便于后期監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)間軸線比對(duì)，所有聲紋振動(dòng)傳感器底座長期固定在變壓器外壁上,。安裝示意圖如下圖3所示,。（備注：傳感器安裝的數(shù)量及位置可根據(jù)被測設(shè)備的監(jiān)測需求而靈活調(diào)整）杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的客戶反饋分析。

OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下,，通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓,，起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流,、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用,。它是調(diào)壓變壓器中***的可動(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一,。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)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(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故,。OLTC的故障模式有多種,，具體包括傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良,、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)或滑檔現(xiàn)象,、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切,、中止或動(dòng)作滯后,、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等,。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》,，2020年度需完成382臺(tái)換流變OLTC隱患整改，加快消除故障隱患,。因此,，實(shí)施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對(duì)確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后的發(fā)展方向,。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)培訓(xùn)支持,。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件

杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件

變壓器運(yùn)行時(shí),，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng),，硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方,，繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz,。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外,，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性,，聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,，聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變,，產(chǎn)生諧波分量。因此,，信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù),，采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評(píng)價(jià)與故障類型診斷。變壓器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)組件