振動聲學指紋監測技術的應用意義：我公司基于振動聲學指紋監測技術研制的GZAF-1000系列監測系統適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關、鐵心等）、開關類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關、開關柜等）等電力設備的帶電檢測、在線監測與故障診斷，不影響被測設備正常運行，且與被測設備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優點，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監測方式，不影響主設備正常運行，降低了電網風險；2、減少了人員進站檢查的運維成本；3、監測方式與設備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優點；4、采用獨特的時域分析、包絡分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜...

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個區間，計算各區間平均值作為特征參量，用于有載分接開關正常狀態與異常狀態對比。下圖12為正常狀態下振動聲學指紋信號時頻能電力設備監測及診斷技術的“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，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現在線狀態下的故障監測。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...

現場圖樣GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統包括便攜型帶電檢測（分體機的如下圖4C、一體機的如下圖4D）、固定型在線監測（標準1U式的如下圖4E、壁掛式監測單元的如下圖4F）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，標準監測單元與壁掛式監測單元適用于高壓開關類設備的長期在線監測與故障診斷。智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數...

二、相關標準GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）；GB/T10230.1分接開關第1部分：性能要求和試驗方法；GB/T10230.2分接開關第2部分：應用導則；DL/T265變壓器有載分接開關現場試驗導則；DL/T574變壓器分接開關運行維修導則；DL/T846.8-2017高電壓測試設備通用技術條件第8部分：有載分接開關測試儀；DL/T860變電站通信網絡和系統；DL/T1430變電設備在線監測系統技術導則；DL/T1432.1變電設備在線監測裝置檢驗規范第1部分：通用檢驗規范；DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關使用導則；DL/T1540油浸式交流電抗器（變壓器）運行振動測量方...

杭州國洲電力科技有限公司，專注于綜合智慧能源服務領域內發、輸、變、配、用、儲等全過程的各主設備參量監測、數據分析和狀態評價技術的研制，致力于為領域內的各科研院所、專業院校、設備管理、工程服務、發電、設備制造等合作方提供前列的解決方案。我公司于2014年1月把研發部、生產部和技術服務部融合打造成“技術智造中心”，并在研發部組建了專注于局部放電監測技術和振動聲學指紋監測技術的兩個技術組，成功研制出自主知識產權的、先進的局部放電和振動聲學指紋監測技術，且至今已在合作方的實驗室、投運站場、制造廠區上大量運用多年，為綜合智慧能源服務領域中電網的可靠運行提供了逐年增長的先進的、高效的技術支持。杭州國洲電力...

云平臺服務器：數據經現場采集裝置采集后，通過4G/5G無線傳輸模組（或電力光纖專網）傳送至電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第10頁共29頁云服務器進行存儲及深度計算，遠端通過瀏覽器登錄云服務器可隨時隨地查看系統監測內容，對變壓器/電抗器進行運行監測及診斷分析。云平臺系統結構圖如下圖6所示，采用B/S結構（瀏覽器/服務器模式），提供監測系統的數據深度計算、存儲及瀏覽器查看服務，便于管理。信號分析與處理有載分接開關運行狀態分析GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測傳感器。杭州GIS振動聲學指紋在線監測工作環境系統功能：結合變壓器/電抗器的帶電檢測、智能巡檢以及其他在線監測狀...

云平臺服務器：數據經現場采集裝置采集后，通過4G/5G無線傳輸模組（或電力光纖專網）傳送至電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第10頁共29頁云服務器進行存儲及深度計算，遠端通過瀏覽器登錄云服務器可隨時隨地查看系統監測內容，對變壓器/電抗器進行運行監測及診斷分析。云平臺系統結構圖如下圖6所示，采用B/S結構（瀏覽器/服務器模式），提供監測系統的數據深度計算、存儲及瀏覽器查看服務，便于管理。信號分析與處理有載分接開關運行狀態分析GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測重合度對比。斷路器振動聲學指紋在線監測技術說明振動聲學指紋監測技術的應用意義：我公司基于振動聲學指紋監測技術研制...

概述：電力系統中的高壓開關類設備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關設備：GASinsulatedSWITCHGEAR）、敞開式斷路器、GIS隔離開關、敞開式隔離開關、開關柜斷路器等，各類高壓開關設備的材料、工藝、設計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障，嚴重時更會導致電氣火災、停電等事故。現有定期檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點，較大地影響設備正常運行。開展基于振動聲學指紋監測技術的狀態評價，可在在線狀態下及時發現高壓開關類設備的潛在故障，并及時預警，從而延長設備使用壽命，提高電網運行的可靠性。我公司以振動聲學指紋監測技術為主，結合電流、行程等其他狀態量，開發故...

數據采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統的數據采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集，信號處理模塊實現信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號經A/D轉換成數字信號，便于主機系統進行數據處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉換，為數據采集裝置供電。USB接口用于現場信號獲取、調試；4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數據采集裝置示意...

敞開式斷路器監測:功能特性敞開式斷路器機械特性監測單元主要功能特性如下：?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能；?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間、動作時長、行程、分合閘位置、分合閘次數等參數；?監測單元支持多通道信號同步采集，通道數不小于8個；?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能；電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第7頁共12頁?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據；?斷路器每次動作后...

?獨有的信號處理功能，生成振動聲學指紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開關及繞組和鐵芯的運行狀態；?具有繞組及鐵芯振動聲學指紋信號頻譜分析功能，自動識別峰值頻率偏移及諧波增量，實時分析繞組及鐵芯運行狀態；?振動聲學指紋信號和電流信號歷史數據曲線趨勢功能；?信號閾值告警功能，軟件自動分析信號增長趨勢，實現自動告警，也可手動設置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統軟件內置海量故障特征的數據庫，可與測得的數據進行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測得的數據，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數據進行導...

軟件界面4.1遠端后臺軟件管理遠端后臺管理軟件通過云服務器賬戶登錄，選擇管理對象。圖164.2設備信息管理設備信息管理界面包括設備名稱、位置、編號等基本信息。圖17電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第19頁共29頁4.3主界面軟件主界面包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示，可實現信號包絡、重合度對比、能量分布、時頻分布(ATF)等分析。圖184.4包絡分析振動聲學指紋及驅動電機電流信號的包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。圖19電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第20頁共29頁4.5歷史數據對比實現正常狀態信號與實時采集信號對比、歷史數據橫向縱向對比...

GIS及開關柜的斷路器監測:3.4.2功能特性?具備斷路器振動聲學指紋、分合閘線圈電流、儲能電機電流、行程、分合閘位置監測功能；?具備振動信號、電流波形、行程曲線、壓力變化記錄及展示功能，自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間與時長、行程、分合閘位置與次數等參數；?監測單元支持多通道信號同步實時采集，通道數不小于8個（可根據監測需求定制）；?支持歷史數據與實測數據對比分析、不同通道測量數據的橫向及縱向對比功能；?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數據；?斷路器每次動作后，監測單元主動評估斷路器運行狀態，并自動上傳分析結果；?智能分...

GIS及開關柜的斷路器監測:技術背景:斷路器在電力系統中起到保護和控制作用，它根據供電系統運行的需要來可靠地投電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第9頁共12頁入或切除相應的線路或電氣設備，以確保電力系統安全運行。實現對斷路器的在線監測，準確得知斷路器的工作狀態和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統可靠性和經濟性。振動聲學指紋信號、線圈分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置是斷路器在線監測中非常重要的參數，是衡量斷路器性能優劣的重要指標，因此通過在線監測系統準確提取振動聲學指紋、分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康狀態具有...

(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生偏移，基頻信號能量比變小。敞開式斷路器在電力系統中起到保護和控制作用，它根據供電系統運行的需要來可靠地投入或切除相應的線路或電氣設備，以確保系統安全運行。實現對斷路器機械特性的在線監測，準確得知斷路器的工作狀態和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統可靠性和經濟性。GZAF-10...

OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動軸斷裂、選擇開關觸頭接觸不良、操作機構失靈造成的拒動或滑檔現象、限位開關失靈、切換開關拒切、中止或動作滯后、內部緊固件松動和脫落、以及內部滲漏等。根據國家電網設備部發布的《設備管理重點工作任務》，2020年度需完成382臺換流變分接開關隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實施有載分接開關在線監測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩定運行具有重要的現實意義，也是今后的發展方向。變壓器/電抗器在生產、運輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器/電抗器整體故障的36%和4%，對變壓器/電抗器抗短路電流沖擊能...

數據采集裝置安裝在密封箱體內，在線監測型掛壁式主機使用強力磁鐵吸附在變壓器/電抗器的外壁（如下圖5B所示），同時采集箱外側涂抹膠水粘合。系統各種傳感器、通信模塊和前端主控單元統一采用220V供電方式。采集箱外部設有5個防水接口，分別為振動傳感器接入孔防水接口、電流信號防水接口、電源線纜防水接口、USB信號防水接口、采集箱進出線孔，安裝防水接頭、機械振動信號、電流信號引入線纜孔安裝雙防12-PG13.5接頭、通信引入線纜采用PG16型防水接頭，并內外兩邊涂膠處理，進入雙防接頭之前的線纜均套金屬保護管，采集箱內部接線端子做密封保護，確保采集箱內部整體密封。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指...

Q/GDW383智能變電站技術導則；Q/GDWZ410高壓設備智能化技術導則；Q/GDWZ414變電站智能化改造技術規范；Q/GDW561輸變電設備狀態監測系統技術導則；Q/GDW739輸變電設備狀態監測主站系統變電設備在線監測I1接口網絡通信規范；Q/GDW1168-2013輸變電設備狀態檢修試驗規程；JB/T8314分接開關試驗導則；國家電網公司變電檢測管理規定（試行）第11分冊機械振動檢測細則；IEC60214.1Tap-changersPart1:PerformanceRequirementsandTestMethods；IEC60214.2Tap-changersPart2:Appl...

數據采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統的數據采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集，信號處理模塊實現信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號經A/D轉換成數字信號，便于主機系統進行數據處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉換，為數據采集裝置供電。USB接口用于現場信號獲取、調試；4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。數據采集裝置示意...

軟件界面4.1遠端后臺軟件管理遠端后臺管理軟件通過云服務器賬戶登錄，選擇管理對象。圖164.2設備信息管理設備信息管理界面包括設備名稱、位置、編號等基本信息。圖17電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第19頁共29頁4.3主界面軟件主界面包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示，可實現信號包絡、重合度對比、能量分布、時頻分布(ATF)等分析。圖184.4包絡分析振動聲學指紋及驅動電機電流信號的包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。圖19電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第20頁共29頁4.5歷史數據對比實現正常狀態信號與實時采集信號對比、歷史數據橫向縱向對比...

(5)振動平穩性(DET):振動平穩性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩性較差，那么作為振動主要激勵源的部件出現機械穩定性異常的可能性較大，其定義為h=其中，l**信號遞歸圖中斜對角線的長度，P(l)**對角線長度為l的對角線的條數，Im**斜對角線的最小長度。DET值是一個介于0和I之間的數，對于正常運行的GIS而言，其機械結構確定性很高，其DET值接近1。(6)能量相似度(EDR):能量相似度分析用于衡量不同負載條件下測點振動能量的相似性,振動能量分布特性的改變能夠反映GIS內部機械結構的變化，其定義為電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第6頁共12頁=1?100其中，vi...

?結合變壓器/電抗器的帶電檢測、智能巡檢以及其他在線監測狀態量，進行數據的多參量融合分析，形成基于多源數據的故障預警機制，多參量融合分析不僅提高了識別故障的準確性，而且還能**降低因單個參量判別故障帶來的誤報。例如，對于變壓器疑似問題地診斷可結合負荷、損耗、繞組機械振動信號、油溫、以及歷史電流電壓情況分析，在監測到變壓器/電抗器地振動聲學指紋頻譜時，系統可以自動去查詢變壓器/電抗器地歷史電流和電壓信號，如果發現在某段時期確實有大電流沖擊，可給出預警：變壓器/電抗器可能存在繞組變形地異常。杭州國洲電力科技有限公司各類高壓開關監測系統的功能特點。斷路器振動聲學指紋在線監測基本功能傳統的繞組變形檢測...

杭州國洲電力科技有限公司，專注于綜合智慧能源服務領域內發、輸、變、配、用、儲等全過程的各主設備參量監測、數據分析和狀態評價技術的研制，致力于為領域內的各科研院所、專業院校、設備管理、工程服務、發電、設備制造等合作方提供前列的解決方案。我公司于2014年1月把研發部、生產部和技術服務部融合打造成“技術智造中心”，并在研發部組建了專注于局部放電監測技術和振動聲學指紋監測技術的兩個技術組，成功研制出自主知識產權的、先進的局部放電和振動聲學指紋監測技術，且至今已在合作方的實驗室、投運站場、制造廠區上大量運用多年，為綜合智慧能源服務領域中電網的可靠運行提供了逐年增長的先進的、高效的技術支持。GZAF-1...

系統功能：?智能分析功能：系統軟件內置海量故障特征的數據庫，可與測得的數據進行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測得的數據，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數據進行導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器數據曲線進行比對分析；?具有報表分析功能，自動計算并保存重合度、動作時間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數等特征參量，并生成分析報表。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統功能特點。GZAF-1000T系列振動聲學指紋在線監測推薦數據采集裝置GZAF-1000...

功能特性:?采用加速度傳感器監測GIS本體振動聲學指紋信號，監測單元具備多個感知點開展實時的連續性或周期性的自動監測功能；?具備分析診斷功能：監測單元可向綜合分析單元傳送標準化數據、分析結果和預警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對分析功能：可將監測數據與標準信號、歷史監測信號進行比對分析；?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出1年以上數據；?具備振動聲學指紋信號時域波形展示、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、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量，以作為GIS運行狀態分析參數，用戶可設置...

繞組及鐵芯運行狀態分析下圖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，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現在線狀態下的故障監測。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、互相關系數特征參量，以作為變壓器/電抗器運行狀態的分析參數。各特征參量定義及解釋如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整數倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值，計算公式如下：=2其中100Hz基頻分量...