研发振动监测技术方案

各特征参量定义如下：(1)峰值频率：频谱图中比较大幅值对应的频率值。(2)总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整数倍谐波分量的有效值与基频100Hz分量有效值的比值，计算公式如下：THD=i=0nVi2V1其中V1为100Hz基频分量有效值，Vi为各谐波分量有效值，i为频率索引值。正常状态下，由于100Hz基频分量为振动频谱图的主要成分，总谐波畸变率应较小；存在故障时，谐波分量增加且峰值频率发生偏移，总谐波畸变率变大。(3)频谱互相关系数(r)：正常状态与实时测得振动信号频谱图之间的相似度，计算公式如下：杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测技术的应用意义。研发振动监测技术方案

各监测单元与监测系统平台之间的通信支持IEC61850、Modbus-RTU、Modbus-TCP、MQTT等多种接口和多种协议，支持4G/5G通讯功能；采用卫星授时及专有补偿算法，实现各监测单元的高精度时间同步；具备单一监测参量报警后，自动缩短其他监测参量的数据采样和上传周期功能；具备实物ID管理功能，提供GIS各部件运行状态信息链接入口，通过扫码或RFID识别设备读取GISID信息，通过站内网络（4G/5G/WIFI）传输给云端服务器，向服务器请求GIS本体详细信息、各项在线监测的历史数据、趋势、综合运行状态等信息；系统安装方便，易于维护和扩展，可根据GIS实际运行状况布置多源数据融合分析及运行状态多维度智能研判系统，根据监测需要配置单元和传感器的类别、监测单元通道和传感器的数量等。高压开关振动监测需求杭州国洲电力科技有限公司GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统技术概述。

4.5GZK-1000DSL型隔离开关机械特性监测子系统隔离开关是GIS的重要组成部分，主要用于隔离电源、承载和切断电流电路，与接地开关共同实现对高压输电线路和电气设备的控制、保护和检修。在合闸位置时，隔离开关可承载线路额定电流及在规定时间内的异常电流；在分闸位置时，隔离开关的触头间有符合要求的绝缘距离和明显的断开标志，确保检修时人员和设备的安全。GIS隔离开关在电网中的应用十分***，利用SF6气体良好的绝缘特性，实现电气隔离，具有小型化、安全性、可靠性、整体性设计的特点。然而，由于在材料、工艺、设计、安装等方面存在的问题，以及频繁动作时产生的电气老化、机械磨损等缺陷，GIS隔离开关故障率不断升高，严重影响气体绝缘金属封闭开关设备和整个电力系统的安全稳定运行。因此，在线监测GIS隔离开关、实现故障前预警，对提高设备和电网的可靠性具有重要意义。

变压器/电抗器在生产、运输、安装过程中或在短路电流作用下，均会使绕组及铁芯压紧程度降低，绕组及铁芯故障分别约占变压器/电抗器整体故障的36%和4%，对变压器/电抗器抗短路电流冲击能力及安全稳定运行产生巨大威胁。绕组故障主要包括绝缘老化、受潮、匝间或绕组间短路、断路及机械损伤等，以上故障类型均可能导致绕组变形。传统的绕组变形检测方法有低压脉冲法(LVI)、频率响应分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*适用于离线或停电检测。铁芯典型故障包括压铁松动、铁芯接地不良、夹件松动或损伤，常用检测方法包括绝缘电阻测试及接地电流监测。采用声学指纹法检测绕组及铁芯状态，适用于带电监测/在线监测，不影响电力变压器/电抗器正常运行，且与设备无电气连接，具有安装方便、安全、可靠等优点。杭州国洲电力科技有限公司GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统基本功能。

4.6频谱分析进行振动声学指纹地时域信号频谱分析，提取信号频域特征参量。图214.7运行状态告警设备异常状态报警，可选择告警发送方式。图224.8报表生成功能目标变压器/电抗器诊断结果生成报表功能。图23五、振动声学指纹监测技术的应用意义我公司基于振动声学指纹监测技术研制的GZAF-1000系列监测系统适用于变压器/电抗器（绕组、有载分接开关、铁心等）、开关类（GIS、敞开式断路器、隔离开关、开关柜等）等电力设备的带电检测、在线监测与故障诊断，不影响被测设备正常运行，且与被测设备无电气连接，具有安装方便、安全、可靠等优点，主要意义如下：1、采用带电检测/在线监测方式，不影响主设备正常运行，降低了电网风险；2、减少了人员进站检查的运维成本；3、监测方式与设备无电气连接，具有安全、可靠、安装方便等优点；4、采用独特的时域分析、包络分析、重合度对比、时频矩阵分析等方法，并提峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量等特征参量，提高在线监测准确度。国洲电力变压器振动监测系统技术说明。高压振动监测识别

国洲电力振动监测系统。研发振动监测技术方案

r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2其中Xi和Yi分别为正常状态与实时测得振动信号的频域分布，X和Y为对应信号的平均值，互相关系数范围为0~1。正常运行时，相关系数应接近于1；存在故障时，信号频率分布发生改变，互相关系数减小。(4)频率复杂度(FCA)：频率复杂度的定义与信息熵类似，频率成分越复杂，对应的频率复杂度特征量越大，计算公式为：FCA=-fpfln⁡(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+⋯+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef为对应频率信号能量，pf为振动频率为f的谐波比重值。(5)振动平稳性(DET):振动平稳性以理解为对振动信号周期性的一种衡量,如果振动平稳性较差，那么作为振动主要激励源的部件出现机械稳定性异常的可能性较大，其定义为DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)其中，l**信号递归图中斜对角线的长度，P(l)**对角线长度为l的对角线的条数，Im**斜对角线的最小长度。DET值是一个介于0和I之间的数，对于正常运行的GIS而言，其机械结构确定性很高，其DET值接近1。研发振动监测技术方案

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