變壓器運行時，電流通過繞組時產(chǎn)生的電動力引起繞組振動，硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導致鐵芯振動。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方，繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動的非線性特性，聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當變壓器的繞組變形或鐵芯故障后，聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用聲紋振動監(jiān)測法可實現(xiàn)繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(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指紋在線監(jiān)測技術的科研支持背景。浙江振動監(jiān)測行業(yè)新聞
各特征參量定義如下：(1)分合閘動作時間：驅動電機啟動至停止時長，根據(jù)電機電流的變化來獲取時間。(2)電機電流峰值：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，電流不穩(wěn)定狀態(tài)稱為電流抖動。(5)振動高幅值關鍵特征:捕獲的一些振動幅值比較大的時間點。(6)振動脈動關鍵特征:振動信號經(jīng)過小波濾波后，時域及頻域的分布特性。在線振動監(jiān)測探頭杭州國洲電力科技有限公司的振動監(jiān)測標準。
長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型變壓器的聲紋振動樣本數(shù)據(jù)庫。GZAFV-06T型系統(tǒng)包括便攜式帶電監(jiān)測與診斷型（分體機的如下圖25C、一體機的如下圖25D）、固定式在線監(jiān)測與診斷型（標準1U式的如下圖25E、壁掛式監(jiān)測與診斷單元的如下圖25F）等機型。其中，便攜式一體機結構輕巧，適用于帶電檢測，標準單元與壁掛式單元適用于長期在線監(jiān)測與重癥監(jiān)護。7.1 2020年10月20日，我公司榮獲國家電網(wǎng)公司設備部的邀請，參與關于智慧變電站技術方案審查會，向與會的國網(wǎng)公司設備部、各省公司設備部及各省電科院的領導和**們做了《振動聲學指紋監(jiān)測技術在變電站主設備智慧型綜合監(jiān)測中的作用和實施方案》的匯報，榮獲與會的領導和**們的高度認可，如下圖26所示。
GIS在運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內部缺陷、螺絲松動懸浮電位放電、毛刺前列放電及金屬微粒放電等）也會導致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS外殼聲紋振動信號的特點，分析其信號特征，可發(fā)現(xiàn)GIS機械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結果互相補充的特點。開展基于聲紋振動的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)開關設備的潛在故障，并及時預警，從而延長設備使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動的監(jiān)測為主，結合電流、位移等其他狀態(tài)量，開發(fā)故障診斷算法并提取相關特征參量，研制完成的監(jiān)測系統(tǒng)適用于開關設備的帶電監(jiān)測、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）及疑似故障診斷。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)的安全性設計。
3.1.2功能特點?采用加速度傳感器監(jiān)測GIS本體振動信號，監(jiān)測主機/IED具備多個傳感測點連續(xù)實時或周期性自動監(jiān)測功能；?具備診斷分析功能，監(jiān)測主機/IED可向綜合分析單元傳送標準化數(shù)據(jù)、分析結果和預警信息，并接收下傳控制命令；?具有比對分析功能，可將測量數(shù)據(jù)與標準信號、歷史測量信號進行比對分析；?具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復電自啟動、自復位的功能，可連續(xù)監(jiān)測、存儲及導出1年以上數(shù)據(jù)；?具備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、頻譜互相關系數(shù)、頻率復雜度、振動平穩(wěn)性、能量相似度、振動相關性等特征參量，作為GIS運行狀態(tài)分析參量，且用戶可定義設置報警閾值。下頁圖3為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時，GIS本體的振動信號的時域波形及頻域譜圖。杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)發(fā)展歷程與技術創(chuàng)新成果。浙江振動監(jiān)測行業(yè)新聞
聲學指紋振動監(jiān)測系統(tǒng)是什么？浙江振動監(jiān)測行業(yè)新聞
(3)頻譜互相關系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實時測得振動信號頻譜圖之間的相似度，計算公式如下：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)與實時測得振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，互相關系數(shù)范圍為0~1。正常運行時，相關系數(shù)應接近于1；存在故障時，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關系數(shù)減小。(4)頻率復雜度(FCA)：頻率復雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復雜，對應的頻率復雜度特征量越大，計算公式如下：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對應頻率信號能量，pf為振動頻率為f的諧波比重值。(5)振動平穩(wěn)性(DET):振動平穩(wěn)性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩(wěn)性較差，那么作為振動主要激勵源的部件出現(xiàn)機械穩(wěn)定性異常的可能性較大，其定義的公式如下：DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)浙江振動監(jiān)測行業(yè)新聞
