數(shù)據(jù)采集裝置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)的數(shù)據(jù)采集裝置由采集模塊、信號(hào)處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號(hào)傳輸模塊等組成。采集模塊實(shí)現(xiàn)6路機(jī)械振動(dòng)信號(hào)及1路驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)采集，信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、信號(hào)濾波、信號(hào)檢波及A/D轉(zhuǎn)換等功能。利用系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)對(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行處理，保證信號(hào)的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉(zhuǎn)換，為數(shù)據(jù)采集裝置供電。USB接口用于現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)獲取、調(diào)試；4G/5G模塊用于信號(hào)采集處理后的遠(yuǎn)端后臺(tái)的信號(hào)傳輸。數(shù)據(jù)采集裝置示意圖及參數(shù)分別如下圖4和下表2所示。杭州國洲電力科技有限公司簡介。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備信息

(7)振動(dòng)相關(guān)性(MPC)：振動(dòng)相關(guān)性分析用一個(gè)特征量MPC表示各個(gè)測(cè)點(diǎn)之間的振動(dòng)相關(guān)程度，該參數(shù)用于表示100Hz基頻分量時(shí)域信號(hào)能量占信號(hào)總能量的比值，其計(jì)算公式為=正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動(dòng)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。敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護(hù)和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運(yùn)行的需要來可靠地投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)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(hù)工作量，增強(qiáng)檢修的針對(duì)性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。杭州開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)使用說明。

振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用意義我公司基于振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)研制的GZAF-1000系列監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關(guān)、鐵心等）、開關(guān)類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關(guān)、開關(guān)柜等）等電力設(shè)備的帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)與故障診斷，不影響被測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行，且與被測(cè)設(shè)備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)，主要意義如下：1、采用帶電檢測(cè)/在線監(jiān)測(cè)方式，不影響主設(shè)備正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)；2、減少了人員進(jìn)站檢查的運(yùn)維成本；3、監(jiān)測(cè)方式與設(shè)備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；4、采用獨(dú)特的時(shí)域分析、包絡(luò)分析、重合度對(duì)比、時(shí)頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量等特征參量，提高在線監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度。5、內(nèi)置基于海量樣本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)而建立的**分析型數(shù)據(jù)庫，可真實(shí)反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效診斷繞組變形、機(jī)械卡澀、觸頭磨損、電動(dòng)機(jī)構(gòu)拒動(dòng)等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設(shè)原則，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的IED具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理振動(dòng)聲學(xué)指紋及其它信號(hào)。

有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析：有載分接開關(guān)動(dòng)作時(shí)，典型振動(dòng)聲學(xué)指紋和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(hào)如下圖7所示。通過分解時(shí)域內(nèi)典型信號(hào)區(qū)間，可有效判斷分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動(dòng)作、驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)等動(dòng)作順序，進(jìn)而分析分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號(hào)分析判斷分接開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為方便檢測(cè)人員快速完成診斷任務(wù)，需通過多種算法更直觀、準(zhǔn)確地判斷開關(guān)狀態(tài)。變壓器/電抗器聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡(luò)分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時(shí)頻分布矩陣的信號(hào)對(duì)比等多種**算法，實(shí)現(xiàn)有載分接開關(guān)***、有效、準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷和早期故障監(jiān)測(cè)，降低變壓器/電抗器運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測(cè)功能特性。

各特征參量定義如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對(duì)應(yīng)的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值，計(jì)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國智造者”第5頁共12頁=2其中100Hz基頻分量有效值，為頻率索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動(dòng)頻譜圖的主要成分，總諧波畸變率應(yīng)較??；存在故障時(shí)，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，總諧波畸變率變大。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能特點(diǎn)。開關(guān)柜振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品參數(shù)

GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測(cè)功能特性。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備信息

?結(jié)合變壓器/電抗器的帶電檢測(cè)、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)量，進(jìn)行數(shù)據(jù)的多參量融合分析，形成基于多源數(shù)據(jù)的故障預(yù)警機(jī)制，多參量融合分析不僅提高了識(shí)別故障的準(zhǔn)確性，而且還能**降低因單個(gè)參量判別故障帶來的誤報(bào)。例如，對(duì)于變壓器疑似問題地診斷可結(jié)合負(fù)荷、損耗、繞組機(jī)械振動(dòng)信號(hào)、油溫、以及歷史電流電壓情況分析，在監(jiān)測(cè)到變壓器/電抗器地振動(dòng)聲學(xué)指紋頻譜時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)去查詢變壓器/電抗器地歷史電流和電壓信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)在某段時(shí)期確實(shí)有大電流沖擊，可給出預(yù)警：變壓器/電抗器可能存在繞組變形地異常。斷路器振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)設(shè)備信息