電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測故障診斷

(7)振動相關性(MPC)：振動相關性分析用一個特征量MPC表示各個測點之間的振動相關程度，該參數(shù)用于表示100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，其計算公式為=正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應較大；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。敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運行的需要來可靠地投入或切除相應的線路或電氣設備，以確保系統(tǒng)安全運行。實現(xiàn)對斷路器機械特性的在線監(jiān)測，準確得知斷路器的工作狀態(tài)和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性。杭州國洲電力科技有限公司簡介。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測故障診斷

傳統(tǒng)的繞組變形檢測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電檢測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、鐵芯接地不良、夾件松動或損傷，常用檢測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。采用聲學指紋法檢測繞組及鐵芯狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，不影響電力變壓器/電抗器正常運行，且與設備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。杭州國洲電力科技有限公司結合多年研發(fā)及現(xiàn)場經(jīng)驗，成功研制GZAF-1000T系列變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測，也有便攜式的帶電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第3頁共29頁電檢測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、云服務器（采用B/S結構）、通訊子系統(tǒng)及供電系統(tǒng)構成，結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、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)變壓器有載分接開關及本體（繞組及鐵芯）全振動監(jiān)測與故障診斷。杭州斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測概述杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術方案。

3、2020年8月6日，我公司榮獲南方電網(wǎng)生產(chǎn)技術部的邀請，作為技術合作商的**參加生產(chǎn)技術部、各分省公司、南網(wǎng)電科院和南網(wǎng)數(shù)研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術交流會議》，向與會的各位**做了《變壓器振動監(jiān)測技術》的專題匯報。4、2020年11月19日，我公司榮獲南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術部的邀請，向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術部、電力科學研究院等相關部門和直屬單位的領導做了《變壓器聲紋振動在線監(jiān)測與故障診斷技術》的專題匯報，獲得了領導和**們的稱贊與肯定。

技術交流與投運業(yè)績：GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)已成功應用于智能變電站、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)，實現(xiàn)大型變壓器/電抗器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設備運行可靠性。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)、有載分接開關制造商（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、電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第23頁共29頁長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器/電抗器的振動聲學指紋樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T監(jiān)測系統(tǒng)包括便攜型帶電檢測（分體機的如下圖24C、一體機的如下圖24D）、固定型在線監(jiān)測（標準1U式的如下圖24E、壁掛式監(jiān)測單元的如下圖24F）等機型。其中，便攜式一體機結構輕巧，適用于高壓開關的帶電檢測及定期檢修。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術系統(tǒng)功能。

時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學指紋信號時頻能量分布矩陣，同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間，計算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于有載分接開關正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對比。下圖12為正常狀態(tài)下振動聲學指紋信號時頻能電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動聲學指紋信號時頻能量矩陣繞組及鐵芯運行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運行時的繞組及鐵芯振動聲學指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態(tài)，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測。如下圖13(b)所示，基于振動聲學指紋信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數(shù)特征參量，以作為變壓器/電抗器運行狀態(tài)的分析參數(shù)。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測傳感器。GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測維護說明

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測設備信息管理。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測故障診斷

GIS及敞開式的隔離開關監(jiān)測:功能特性:各特征參量定義如下：(1)分合動作時間：根據(jù)電機電流的變化來獲取驅動電機啟動至停止的時長；(2)電機峰值電流：電機電流出現(xiàn)后的瞬態(tài)過程中，電流的***個大半波的峰值；(3)電機電流燃弧時間：電機電流停止末端，電流變小后又增大，直至電流歸零的持續(xù)時間；(4)電流抖動：電機在驅動連桿時，電機電流不穩(wěn)定狀態(tài)稱為電流抖動；(5)振動聲學高幅值關鍵特征:捕獲一些振動幅值比較大的時間點；(6)振動聲學脈動關鍵特征:振動信號進過小波濾波后，時域及頻域分布特性。電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測故障診斷