国洲电力振动声纹监测试验

技术交流与投运业绩GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统已成功应用于智能变电站、智慧变电站及数字化变电站等示范项目(已经投运的廊坊特高压站、济南商西站、青岛顾家站和胜利站、泰安天平站)，实现大型变压器/电抗器全振动在线监测与故障诊断，有效地提高设备运行可靠性。同时，我公司积极与各科研院所(南网电科院、广西电科院、冀北电科院、山东电科院、江苏电科院、浙江电科院)、供电公司(冀北、山东、山西、江苏、宁夏等地的省检)、变压器制造商(山东电力设备制造厂、江苏华鹏变压器厂、南通的韩国晓星变压器厂、杭州钱江变压器厂等)、有载分接开关制造商（上海华明的遵义长征厂区、德国MR等）、变电站综合监测系统平台承建商(国网智能、南瑞科技、长园深瑞等)开展合作，不断丰富各型号变压器/电抗器的振动声学指纹样本数据库。什么是声学指纹振动监测？国洲电力振动声纹监测试验

(2)重合度对比如图9所示，包络分析后可快速实现历史信号重合度对比分析，更直观地判断有载分接开关运行状态。为量化信号重合度对比，系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时，实时采集的信号接近正常运行状态；当互相关系数接近0时，有载分接开关可能存在故障。(3)能量分布曲线基于小波变换的振动信号多分辨率分析结果如下图10所示。原始信号经8层分解后产生第8层的近似分量和第1层至第8层的详细分量，计算各层详细分量信号能量，可获得信号能量分布曲线。对比正常状态与异常状态能量分布曲线，可判断有载分接开关运行状态，并提取互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度作为状态诊断特征参量。图11为正常状态与异常状态振动信号能量分布曲线对比。电抗器振动声纹监测背景国洲电力变压器振动监测系统原理。

长园深瑞等)开展合作，不断丰富各型变压器的声纹振动样本数据库。GZAFV-06T型系统包括便携式带电监测与诊断型（分体机的如下图25C、一体机的如下图25D）、固定式在线监测与诊断型（标准1U式的如下图25E、壁挂式监测与诊断单元的如下图25F）等机型。其中，便携式一体机结构轻巧，适用于带电检测，标准单元与壁挂式单元适用于长期在线监测与重症监护。7.1 2020年10月20日，我公司荣获国家电网公司设备部的邀请，参与关于智慧变电站技术方案审查会，向与会的国网公司设备部、各省公司设备部及各省电科院的领导和**们做了《振动声学指纹监测技术在变电站主设备智慧型综合监测中的作用和实施方案》的汇报，荣获与会的领导和**们的高度认可，如下图26所示。

Ø自动提取分合动作时间、电机峰值电流、电机电流燃弧时间、电流抖动振动声学高幅值关键特征、振动声学脉动关键特征等参量；Ø智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的数据库，包络分析后可快速实现历史信号重合度对比开展智能分析，更直观、快速地判断电力设备运行状态。为量化信号重合度对比，GZAF-1000S监测系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时，实时采集的信号接近正常运行状态；当互相关系数接近0时，被测设备可能存在故障。下图2所示为隔离开关典型振动声学指纹及电机电流信号时域谱图：GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统时频能量分布矩阵(ATF图谱)。

4.6GZMOA-1000L型金属氧化物避雷器监测子系统金属氧化锌避雷器主要用于限制雷电过电压和操作引起的内部过电压，从而保护电力系统和设备。运行中的避雷器由于运行电压、过电压、受潮、污秽（雨雪、凝露、尘土）等原因，会逐渐老化并引起热击穿，导致系统短路故障、接地故障以及人员伤亡。电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”9/21因此，监测及诊断避雷器状态对设备检修、提高电网的稳定性和安全性、减少因设备故障造成的经济损失有着重大意义。金属氧化物避雷器监测单元主要功能特性如下：具备避雷器全电流、阻性电流、阻容比值、动作次数进行连续实时或周期性自动监测功能，监测数据的更新速度不低于1次/10min(可调)；监测装置的接入不改变主设备的电气联接方式，不影响主设备的绝缘性能及机械性能，电压信号取样回路具有防止短路的保护功能，接地引下线可靠接地，满足相应的通流能力，不影响现场设备的安全运行；具有异常报警功能，包括监测数据超标、监测功能故障和通信中断等报警功能：报警设置可修改，报警信息实现实时远传，且因监测装置原因引起的不同类型的异常报警能通过不同的报警信号加以区分，装置自诊断信息实现实时远传；GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统远端后台软件管理。高压振动声纹监测供应商

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三、技术方案3.1系统原理变压器振动主要包括OLTC切换时的瞬态振动、电流通过绕组时电动力引起的绕组振动、硅钢片的磁致伸缩及硅钢片接缝处与叠片之间的漏磁导致铁芯振动、以及冷却装置工作时的振动。其中冷却系统引起的基本振动频率小于100Hz，不作为变压器振动监测与诊断分析的内容。变压器内部振动信号通过绝缘油、支撑单元、加强筋结构等多种途径传播，可由安装于外壁的振动传感器测得。OLTC切换过程中，分接选择器动作、切换开关动作、动静触头碰撞等机械动作产生声纹振动信号。信号包含触头分合状态、三相触头是否同期、触头表面是否平整、切换是否到位等信息，可反映分接开关结构磨损、卡滞、松动、变形等故障。切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象，必然伴随着电机驱动力矩的变化，使驱动电机电流发生变化。因此驱动电机电流与声纹振动的两类信号融合分析，可更加有效的评价OLTC的运行状况和疑似故障类型。国洲电力振动声纹监测试验