1.2變壓器/電抗器運行狀態(tài)概述變壓器/電抗器（下文皆用“變壓器”簡稱）在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩(wěn)定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關(guān)（下文皆用OLTC簡稱）、繞組及鐵芯是變壓器的重要組成部分，三者故障率總和占變壓器整體故障70%左右，而傳統(tǒng)預(yù)防性試驗有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學(xué)指紋的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。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)的技術(shù)突破點。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測卡

3.3.2.3基頻信號能量比(E)100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，計算公式：E=jmS1j2jmSj2，其中S1為100Hz基頻分量的時域信號，Sj為原始信號，j為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為聲紋振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。3.3.2.4互相關(guān)系數(shù)(r)正常狀態(tài)與實測的聲紋振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2，其中Xi和Yi分別為正常狀態(tài)與實時測得聲紋振動信號的頻域分布，X和Y為對應(yīng)信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。◆正常運行時，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1。◆存在故障時，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。校驗振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測異常處理杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測服務(wù)的快速響應(yīng)機制。

功能特性◆IED/主機具備多個點位開展實時連續(xù)性或周期性的監(jiān)測GIS本體聲紋振動信號，向平臺層操控計算機傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)開展智能分析，操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件實時展示分析結(jié)果和預(yù)警信息。◆具有比對分析功能：可將現(xiàn)測的與同規(guī)格被試品/歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行橫向/縱向比對分析。◆具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復(fù)電自動啟動/復(fù)位功能，可連續(xù)實時監(jiān)測、存儲及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)。◆具備聲紋振動信號時域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報警閾值。◆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，包絡(luò)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度比對開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算，當實時采集信號包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線的互相關(guān)系數(shù)：

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(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)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)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅(qū)動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置（在線監(jiān)測式：IED，便攜/手持式：主機；下文皆用IED/主機簡稱）、云服務(wù)器、通訊單元及供電單元構(gòu)成；操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合包絡(luò)分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號頻譜分析等多種算法，并提取故障診斷特征參量，在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的實時數(shù)據(jù)分析能力。

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。◆電源模塊：包括220V/AC電源的輸入及降壓轉(zhuǎn)換，為IED/主機供電。◆USB接口：用于現(xiàn)場信號獲取、調(diào)試。◆通信模塊：用于向遠端平臺層的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、操控指令接收。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的客戶反饋分析。.品牌振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測原理圖

GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)（開關(guān)設(shè)備）監(jiān)測和綜合分析。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測卡

6.62019年4月，在國網(wǎng)寧夏±800kV靈州特高壓換流站、國網(wǎng)山西±800kV雁門關(guān)特高壓變電站、國網(wǎng)江蘇1000kV盱眙特高壓和±800kV淮安特高壓換流站等，我公司技術(shù)服務(wù)部的電氣作業(yè)工程師會同變電站屬地的省電科院和省檢公司、電力設(shè)備廠家等的技術(shù)員運用我公司的GZAFV-01型系統(tǒng)對特高壓變壓器OLTC開展狀態(tài)監(jiān)測與評價的技術(shù)服務(wù)。6.72020年11月，我公司技術(shù)服務(wù)部的楊加浩工程師在廣西南寧供電局的變電二所實訓(xùn)基地向廣西電科院高壓所黎大健主任、廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院鄭含博教授、***電力公司設(shè)備部王佳靈高工、南網(wǎng)高級技能**李炎、南寧供電局設(shè)備部檢修專責羅工等各位領(lǐng)導(dǎo)**做變壓器（繞組、OLTC）和開關(guān)設(shè)備的聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的實操演示。GIS振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測卡