振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)故障診斷

現(xiàn)場(chǎng)圖樣GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測(cè)（分體機(jī)的如下圖4C、一體機(jī)的如下圖4D）、固定型在線監(jiān)測(cè)（標(biāo)準(zhǔn)1U式的如下圖4E、壁掛式監(jiān)測(cè)單元的如下圖4F）等機(jī)型。其中，便攜式一體機(jī)結(jié)構(gòu)輕巧，適用于高壓開(kāi)關(guān)的帶電檢測(cè)及定期檢修，標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)單元與壁掛式監(jiān)測(cè)單元適用于高壓開(kāi)關(guān)類設(shè)備的長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫(kù)，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比開(kāi)展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比，GZAF-1000S監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，被測(cè)設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí)，GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形及頻域譜圖：GZAF-1000S系列高壓開(kāi)關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--敞開(kāi)式斷路器監(jiān)測(cè)功能特性。振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)故障診斷

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由壓電式加速度傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務(wù)器（采用B/S結(jié)構(gòu)）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖如下圖2所示。傳感器：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感層由6路壓電式加速度傳感器及1路電流傳感器構(gòu)成，各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。壓電式加速度傳感器集成電荷放大器，將振動(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(chǎng)安裝，節(jié)省空間。采用3路壓電式加速度傳感器獲取有載分接開(kāi)關(guān)振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)傳感器通過(guò)固定底座安裝在變壓器/電抗器外壁，安裝位置通常選取平行于分接開(kāi)關(guān)垂直傳動(dòng)桿方向，且盡量靠近分接開(kāi)關(guān)觸頭組處。采用1路電流傳感器獲取有載分接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，電流傳感器安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線處。采用3路振動(dòng)傳感器檢測(cè)變壓器/電抗器繞組及鐵芯運(yùn)行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部及油箱頂部中心點(diǎn)。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)基本功能。

系統(tǒng)功能：?智能分析功能：系統(tǒng)軟件內(nèi)置海量故障特征的數(shù)據(jù)庫(kù)，可與測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)信號(hào)波形、時(shí)間長(zhǎng)度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測(cè)得的數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號(hào)的正常檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入保存，便于對(duì)該廠家、型號(hào)的變壓器數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對(duì)分析；?具有報(bào)表分析功能，自動(dòng)計(jì)算并保存重合度、動(dòng)作時(shí)間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動(dòng)峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)等特征參量，并生成分析報(bào)表。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）；GB/T10230.1分接開(kāi)關(guān)第1部分：性能要求和試驗(yàn)方法；GB/T10230.2分接開(kāi)關(guān)第2部分：應(yīng)用導(dǎo)則；DL/T265變壓器有載分接開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則；DL/T574變壓器分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行維修導(dǎo)則；DL/T846.8-2017高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件第8部分：有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀；DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)；DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則；DL/T1432.1變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置檢驗(yàn)規(guī)范第1部分：通用檢驗(yàn)規(guī)范；DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開(kāi)關(guān)使用導(dǎo)則；DL/T1540油浸式交流電抗器（變壓器）運(yùn)行振動(dòng)測(cè)量方法；DLT1694.2高壓測(cè)試儀器及設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范第2部分：電力變壓器分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀；DL/T1805電力變壓器用有載分接開(kāi)關(guān)選用導(dǎo)則；GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)信號(hào)分析與處理。

二、遵循標(biāo)準(zhǔn):2.1GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）；2.2DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)；2.3DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則；2.4DL/T1432.1變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置檢驗(yàn)規(guī)范第1部分：通用檢驗(yàn)規(guī)范；2.5DL/T1498.1變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)規(guī)范第1部分：通用技術(shù)規(guī)范；2.6DL/T1686六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)檢修導(dǎo)則；2.7DL/T1687六氟化硫高壓斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則；2.8DL/T1700隔離開(kāi)關(guān)及接地開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢修導(dǎo)則；2.9Q/GDW383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則；2.10Q/GDWZ414變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范；2.11Q/GDW561輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則；2.12Q/GDW739輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)主站系統(tǒng)變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)I1接口網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范；2.13國(guó)家電網(wǎng)公司智能組合電器技術(shù)規(guī)范(試行)；2.14南方電網(wǎng)公司變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置通信通用技術(shù)規(guī)范；2.15Q/CSG1203021南方電網(wǎng)公司變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)通用技術(shù)規(guī)范；2.16南方電網(wǎng)公司在線監(jiān)測(cè)綜合處理單元技術(shù)規(guī)范。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)告警。電抗器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)故障診斷

(3)基頻信號(hào)能量比(E)：100Hz基頻分量時(shí)域信號(hào)能量占信號(hào)總能量的比值，計(jì)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國(guó)智造者”第15頁(yè)共29頁(yè)=122其中100Hz基頻分量的時(shí)域信號(hào)，為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動(dòng)聲學(xué)指紋頻譜圖的主要成分，基頻信號(hào)能量比應(yīng)較大；存在故障時(shí)，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號(hào)能量比變小。(4)互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式如下：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)的頻域分布，信號(hào)的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號(hào)頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)故障診斷

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