時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號(hào)時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號(hào)時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于有載分接開關(guān)正常狀態(tài)與異常狀態(tài)對(duì)比。下圖12為正常狀態(tài)下振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)頻能電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國(guó)智造者”第14頁共29頁量矩陣。圖12振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)頻能量矩陣?yán)@組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)的繞組及鐵芯振動(dòng)聲學(xué)指紋的時(shí)域信號(hào)。為更直觀地分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)，采用頻域法分析振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)下的故障監(jiān)測(cè)。如下圖13(b)所示，基于振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)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(guān)系數(shù)特征參量，以作為變壓器/電抗器運(yùn)行狀態(tài)的分析參數(shù)。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績(jī)。隔離開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)基本功能

概述：電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備：GASinsulatedSWITCHGEAR）、敞開式斷路器、GIS隔離開關(guān)、敞開式隔離開關(guān)、開關(guān)柜斷路器等，各類高壓開關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計(jì)、安裝過程中的缺陷以及頻繁動(dòng)作極易引起機(jī)械故障，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致電氣火災(zāi)、停電等事故?，F(xiàn)有定期檢修方式的試驗(yàn)周期長(zhǎng)、耗費(fèi)人力物力、檢修效率低等缺點(diǎn)，較大地影響設(shè)備正常運(yùn)行。開展基于振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的狀態(tài)評(píng)價(jià)，可在在線狀態(tài)下及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓開關(guān)類設(shè)備的潛在故障，并及時(shí)預(yù)警，從而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。我公司以振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，結(jié)合電流、行程等其他狀態(tài)量，開發(fā)故障診斷算法并提取相關(guān)特征參量，研制完成的GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于高壓開關(guān)類設(shè)備的帶電檢測(cè)、移動(dòng)式短期在線監(jiān)測(cè)、固定式長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。GZAF-1000T系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)交流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及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測(cè)功能特性。

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測(cè):功能特性:各特征參量定義如下：(1)分合動(dòng)作時(shí)間：根據(jù)電機(jī)電流的變化來獲取驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)至停止的時(shí)長(zhǎng)；(2)電機(jī)峰值電流：電機(jī)電流出現(xiàn)后的瞬態(tài)過程中，電流的***個(gè)大半波的峰值；(3)電機(jī)電流燃弧時(shí)間：電機(jī)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(shí)間；(4)電流抖動(dòng)：電機(jī)在驅(qū)動(dòng)連桿時(shí)，電機(jī)電流不穩(wěn)定狀態(tài)稱為電流抖動(dòng)；(5)振動(dòng)聲學(xué)高幅值關(guān)鍵特征:捕獲一些振動(dòng)幅值比較大的時(shí)間點(diǎn)；(6)振動(dòng)聲學(xué)脈動(dòng)關(guān)鍵特征:振動(dòng)信號(hào)進(jìn)過小波濾波后，時(shí)域及頻域分布特性。

?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。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)對(duì)比。

變壓器/電抗器運(yùn)行時(shí)，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng)，硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，繞組振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性，振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，振動(dòng)信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用振動(dòng)分析法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯的故障診斷。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及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)背景。隔離開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)基本功能

GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)遵循標(biāo)準(zhǔn)。隔離開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)基本功能

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測(cè)GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)，監(jiān)測(cè)單元具備多個(gè)感知點(diǎn)開展實(shí)時(shí)的連續(xù)性或周期性的自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測(cè)單元可向綜合分析單元傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對(duì)分析功能：可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、歷史監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)分析；?具有斷電不丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動(dòng)、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)；?具備振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動(dòng)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(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報(bào)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(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比，GZAF-1000S監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，被測(cè)設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí)，隔離開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)基本功能