杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測硬件使用

GIS及開關柜的斷路器監(jiān)測:技術背景:斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運行的需要來可靠地投電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第9頁共12頁入或切除相應的線路或電氣設備，以確保電力系統(tǒng)安全運行。實現(xiàn)對斷路器的在線監(jiān)測，準確得知斷路器的工作狀態(tài)和故障部位，可以有效減小維護工作量，增強檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性。振動聲學指紋信號、線圈分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置是斷路器在線監(jiān)測中非常重要的參數(shù)，是衡量斷路器性能優(yōu)劣的重要指標，因此通過在線監(jiān)測系統(tǒng)準確提取振動聲學指紋、分合閘電流、儲能電機電流、行程及分合閘位置特征值，對判斷斷路器的健康狀態(tài)具有重要意義。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)概述。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測硬件使用

數(shù)據(jù)采集裝置GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置由采集模塊、信號處理模塊、電源模塊、USB接口、4G/5G信號傳輸模塊等組成。采集模塊實現(xiàn)6路機械振動信號及1路驅動電機電流信號采集，信號處理模塊實現(xiàn)信號放大、信號濾波、信號檢波及A/D轉換等功能。利用系統(tǒng)電路設計對采集的振動信號和電流信號進行處理，保證信號的有效性和可靠性，將處理后的模擬信號經(jīng)A/D轉換成數(shù)字信號，便于主機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理分析。電源模塊包括電源輸入（220V）及降壓轉換，為數(shù)據(jù)采集裝置供電。USB接口用于現(xiàn)場信號獲取、調試；4G/5G模塊用于信號采集處理后的遠端后臺的信號傳輸。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。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測安裝GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)相關標準。

?獨有的信號處理功能，生成振動聲學指紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開關及繞組和鐵芯的運行狀態(tài)；?具有繞組及鐵芯振動聲學指紋信號頻譜分析功能，自動識別峰值頻率偏移及諧波增量，實時分析繞組及鐵芯運行狀態(tài)；?振動聲學指紋信號和電流信號歷史數(shù)據(jù)曲線趨勢功能；?信號閾值告警功能，軟件自動分析信號增長趨勢，實現(xiàn)自動告警，也可手動設置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統(tǒng)軟件內置海量故障特征的數(shù)據(jù)庫，可與測得的數(shù)據(jù)進行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測得的數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數(shù)據(jù)進行導入保存，便于對該廠家、型號的變壓器數(shù)據(jù)曲線進行比對分析；

采用1路電流傳感器獲取有載分接開關驅動電機電流信號，電流傳感器安裝于驅動電機電源線處。采用3路振動傳感器檢測變壓器/電抗器繞組及鐵芯運行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部及油箱頂部中心點。為保持檢測點的同一性，便于后期歷史數(shù)據(jù)對比，建議所有振動傳感器底座長期固定在變壓器/電抗器外壁上。傳感器安裝示意圖如下圖3所示，變壓器/電抗器聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)所有傳感器單元均與變壓器/電抗器本體無電氣連接，安裝簡單方便，適用于在線監(jiān)測或帶電檢測。（注：傳感器數(shù)量及安裝位置可根據(jù)具體技術規(guī)范或方案調整。）杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品特性。

各特征參量定義如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應的頻率值。(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，計算公式如下：電力設備監(jiān)測及診斷技術的“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基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，總諧波畸變率應較??；存在故障時，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系列高壓開關振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測功能特性。隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測主界面

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)原理。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測硬件使用

(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，其定義為h=其中，l**信號遞歸圖中斜對角線的長度，P(l)**對角線長度為l的對角線的條數(shù)，Im**斜對角線的最小長度。DET值是一個介于0和I之間的數(shù)，對于正常運行的GIS而言，其機械結構確定性很高，其DET值接近1。(6)能量相似度(EDR):能量相似度分析用于衡量不同負載條件下測點振動能量的相似性,振動能量分布特性的改變能夠反映GIS內部機械結構的變化，其定義為電力設備監(jiān)測及診斷技術的“中國智造者”第6頁共12頁=1?100其中，vi為各頻率信號歸一化能量，μ為能量平均值。能量相似度分析通過對比測量信號的能量與目標能量差異來判斷GIS振動是否異常。當某個測點的EDR值突然變大，這意味著該測點附近的機械結構可能出現(xiàn)異常。杭州隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測硬件使用