在線聲紋振動聲學指紋在線監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)

變壓器在生產(chǎn)、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整體故障的36%和4%，對變壓器抗短路電流沖擊能力及安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機械損傷等，以上故障類型均可能導(dǎo)致繞組變形。傳統(tǒng)的繞組變形監(jiān)測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應(yīng)分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電監(jiān)測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動、接地不良、夾件松動或損傷，常用監(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)愿景與使命。在線聲紋振動聲學指紋在線監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)

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(dǎo)致鐵芯振動。由于繞組導(dǎo)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(yīng)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。綜上所述，采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，與變壓器無電氣連接而不影響正常運行，有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式，也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護式。開關(guān)柜振動聲學指紋在線監(jiān)測設(shè)備信息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(shù)的標準化實施路徑。

4.2.3根據(jù)各時頻信號互相關(guān)系數(shù)、能量分布曲線特征參量（互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度）、ATF圖譜特征參量（六等分區(qū)間均值）、總諧波畸變率、基頻信號能量比等狀態(tài)量，采用深度學習算法，自動判斷變壓器運行狀態(tài)及機械故障類型。

4.2.4結(jié)合變壓器的帶電監(jiān)測、智能巡檢以及其他在線監(jiān)測狀態(tài)量，進行數(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(jié)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(jiān)測到變壓器地聲紋振動頻譜時，GZAFV-01系統(tǒng)的操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以自動去查詢變壓器地歷史電流和電壓信號，如果發(fā)現(xiàn)在某段時期確實有大電流沖擊，可給出預(yù)警：變壓器可能存在繞組變形地異常。

GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導(dǎo)致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等）也會導(dǎo)致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現(xiàn)GIS機械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補充的特點?；诼暭y振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。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(shù)的行業(yè)影響力。

從振動和聲學數(shù)據(jù)中提取有用的特征，以便建立設(shè)備的聲學指紋，通常會用到以下信號處理技術(shù)：傅里葉變換（FFT）：用于分析信號在頻域中的特性，可以識別出設(shè)備運行時的固有頻率和諧波成分。短時傅里葉變換（STFT）：與FFT相比，STFT能夠展示信號隨時間變化的頻率特性，適用于非平穩(wěn)信號的分析。小波變換：具有良好的時頻局部化特性，能夠在多尺度上分析信號，適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡(luò)檢測：用于提取振動信號的振幅包絡(luò)，可以用來表示信號的動態(tài)特性。頻譜分析：通過計算信號的功率譜密度（PSD）或幅值譜，可以識別出信號的頻率成分和能量分布。時頻分析方法：如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等，這些方法能夠提供信號的時頻表示，有助于分析復(fù)雜非線性和非平穩(wěn)信號。模態(tài)分析：通過識別設(shè)備振動的模態(tài)特性，可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征。熵分析：如時域熵、頻域熵或小波熵，這些方法可以量化信號的不確定性和復(fù)雜性，有助于識別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計分析：包括均值、方差、標準差等統(tǒng)計參數(shù)，可以描述信號的波動性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計量：如偏度和峰度，它們可以提供信號分布形狀的信息，有助于識別異常模式。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(shù)的行業(yè)培訓支持。杭州高壓開關(guān)振動聲學指紋在線監(jiān)測應(yīng)用意義

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1.1公司概述杭州國洲電力科技有限公司，成立于2013年5月，是專注于綜合智慧能源服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)、輸、變、配、用、儲等全過程的電力設(shè)備參量監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評價技術(shù)的研、產(chǎn)、銷、服四位一體的****，致力于為領(lǐng)域內(nèi)各科研院所、專業(yè)院校、設(shè)備管理、工程服務(wù)、電能生產(chǎn)、設(shè)備制造等合作方提供質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。我公司于2014年把研發(fā)部、生產(chǎn)部和技術(shù)服務(wù)部融合打造成“技術(shù)智造中心”，并在中心組建了專注于局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)的兩大課題組，成功研制出自主知識產(chǎn)權(quán)的、先進的局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術(shù)。我公司的技術(shù)近10年在投運站場、制造廠區(qū)的電力設(shè)備上大量的持續(xù)運用，為電網(wǎng)的可靠運行提供了逐年增長的技術(shù)支持，特別是在變壓器（電抗器）、開關(guān)設(shè)備和輸電設(shè)備等電力設(shè)備的絕緣、機械的狀態(tài)分析與診斷方面，憑借前沿的軟/硬件技術(shù)與先進的監(jiān)測方法，為電力設(shè)備的高效運檢提供了質(zhì)量的體系化技術(shù)方案。在線聲紋振動聲學指紋在線監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)