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,、6路聲紋振動傳感器,、1路電流傳感器等構(gòu)成，聲紋振動傳感器集成電荷放大器,，將聲紋振動信號轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號,；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?！?路聲紋振動傳感器采集取OLTC振動信號,，通過固定底座安裝在變壓器外壁，安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動桿方向,，且盡量靠近OLTC的觸頭組處,。◆1路電流傳感器采集OLTC驅(qū)動電機電流信號,，安裝于OLTC驅(qū)動電機電源線處,。◆3路聲紋振動傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動信號,，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,。為保持監(jiān)測點的同一性,，便于后期監(jiān)測數(shù)據(jù)的時間軸線比對，所有聲紋振動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聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的科研合作背景,。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測主界面

電力系統(tǒng)中的開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS、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、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障,，嚴(yán)重時更會導(dǎo)致電氣火災(zāi),、停電等事故，現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長,、耗費人力物力,、檢修效率低等缺點，較大地影響設(shè)備正常運行,。GIS是當(dāng)今輸電網(wǎng)絡(luò)中一種應(yīng)用***的電氣設(shè)備,。通過將變電站中斷路器、隔離開關(guān),、接地開關(guān),、PT、CT,、避雷器,、連接母線、電纜終端,、進出線套管等一次設(shè)備經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計并有序地結(jié)合為整體,，在金屬殼內(nèi)封裝起來，內(nèi)部充SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)組成的封閉組合電器,。與傳統(tǒng)的敞開式相比較,，GIS具有占地面積小、可靠性高,、安全性強,、運行維護工作量很小等優(yōu)點，因而被大量使用在重要負荷,、樞紐變電站中,。但由于其采用全封閉結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生故障,，影響范圍大并且難以準(zhǔn)確定位及快速搶修,，將會帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,。隨著GIS逐步在特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)推廣應(yīng)用，設(shè)備故障所造成的影響將進一步加大,。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測主界面杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的成功案例分享,。

六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站,、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項目(已經(jīng)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(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運行可靠性,。同時,，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)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(shè)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(wǎng)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(shù)據(jù)庫。

3.3.2繞組及鐵芯運行狀態(tài)分析下圖3.10a為變壓器運行時繞組及鐵芯的聲紋振動時域信號,。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態(tài),，采用頻域法分析聲紋振動信號。如下圖3.10b所示,，基于聲紋振動信號的頻域分布,，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比,、互相關(guān)系數(shù)特征參量作為分析參數(shù),。各特征參量定義及解釋如下：

3.3.2.1峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應(yīng)的頻率值。3.3.2.2總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)所有50Hz整數(shù)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：THD=i=0nVi2V1,，其中V1為100Hz基頻分量有效值，Vi為各諧波分量有效值,，i為頻率索引值,。正常狀態(tài)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(yīng)較?。淮嬖诠收蠒r,，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移,，總諧波畸變率變大 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的政策支持背景。

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(qū)動電機電流信號,，完成OLTC信號包絡(luò)、ATF圖譜等分析,，完成繞組及鐵芯振動信號頻譜分析及參數(shù)計算,，根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果,。4.2.2具備實物ID管理功能,，提供OLTC、繞組及鐵芯運行狀態(tài)信息鏈接入口,，可掃碼讀取設(shè)備在線監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)及趨勢,。通過掃碼或RFID識別設(shè)備，讀取設(shè)備ID信息,，通過站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)（4G/5G/WIFI）傳輸給云端服務(wù)器,，向服務(wù)器請求該設(shè)備的詳細信息，以及詳細的運行狀態(tài),，測試信息等,。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)合作案例。杭州電抗器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

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3.2.2感知層的IED/主機GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機由采集模塊,、處理模塊、電源模塊,、USB接口,、通信模塊等組成,。◆采集模塊：實現(xiàn)6路聲紋振動信號,、1路電流信號的采集,。◆處理模塊：實現(xiàn)信號的放大,、濾波和檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能,，利用硬件對采集的信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性,，再將處理后的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,，便于IED/主機進行數(shù)據(jù)處理分析?！綦娫茨K：包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換,，為IED/主機供電?！鬠SB接口：用于現(xiàn)場信號獲取,、調(diào)試?！敉ㄐ拍K：用于向遠端平臺層的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸,、操控指令接收。杭州國洲電力振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測主界面