振动声学指纹监测技术简介

20世纪80年代，振动声学指纹监测技术***被日本学者应用于断路器的故障检测中，发展至今，该技术先后应用于变压器、GIS等设备的状态评估。该方法的基本思想是利用振动加速度传感器，非介入性地监测设备运行过程中的振动声学指纹信号，获取设备状态信息和作模式，从而实现对绕组变形、机构卡滞、松动、变形、磨损、润滑等机械隐患或故障的自动诊断。国内外关于该项技术的应用尚处于起步阶段，形成的标准包括《IEC60076-10Powertransformers-Part10:Determinationofsoundlevels》、《GB-T1094.10-2003电力变压器第10部分：声级测定》、《DLT1540-2016油浸式交流电抗器（变压器）运行振动测量方法》、《国家电网公司变电检测通用管理规定第11分册机械振动检测细则》。现有标准*规定振动加速度幅值、振动位移、声压级等参量的测量，缺少有效的故障诊断和设备状态评价方法。本汇编材料为我公司结合多年研发及现场实测经验，形成的电力设备振动声学指纹监测技术体系。 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。杭州智能化振动操作

变压器有载分接开关振动声学指纹监测：技术背景：变压器有载分接开关（On-LoadTapChanger,OLTC）是在励磁状态下，通过改变绕组分接位置实现电网的有载调压，起到稳定负载电压、调节无功潮流、增加电网灵活度等重要作用。它是调压变压器中***的可动部件、关键部件之一。国际大电网委员会(GIGRE)等国内外统计结果表明，有载分接开关故障占变压器总体故障的30%以上，各类故障影响变压器及整个电网的安全稳定运行，严重时更会导致大面积停电、电气火灾等事故。OLTC的故障模式有多种，具体包括传动轴断裂、选择开关触头接触不良、操作机构失灵造成的拒动或滑档现象、限位开关失灵、切换开关拒切、中止或动作滞后、内部紧固件松动和脱落、以及内部渗漏等。根据国家电网设备部发布的《设备管理重点工作任务》，2020年度完成了382台换流变分接开关隐患整改，加快了消除故障隐患。因此，实施有载分接开关在线监测与故障诊断不仅对确保变压器及整个电网安全稳定运行具有重要的现实意义，也是今后的发展方向。浙江国洲电力振动备件杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术规范性引用文件。

变压器有载分接开关振动声学指纹监测技术背景：有载分接开关（OLTC）切换过程中，分接选择器动作、切换开关动作、动静触头碰撞等机械动作产生振动信号。振动信号包含触头分合状态、三相触头是否同期、触头表面是否平整、切换是否到位等信息，可反映分接开关结构磨损、卡滞、松动、变形等故障。切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象，必然伴随着电机驱动力矩的变化，从而使驱动电机电流发生变化。因此，可通过监测驱动电机电流在线检测OLTC的运行状况，且电流信号与振动声学信号的结合分析，可更加有效的判断OLTC故障。

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。GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统怎么样？

GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统包络分析：为提高在线监测的准确度，GZAF-1000T系统的数据采集装置通常采用高采样率获取振动声学信号及驱动电机电流信号，然而大量的数据不利于快速、准确存储与分析。因而采用包络分析，简化并反映原始信号特征，便于后续分析与处理。传统希尔伯特变换进行包络分析时存在提取深度不足、存在幅值偏差等问题，因此，GZAF-1000T系统采用小波变换和希尔伯特变换结合的信号包络分析。有载分接开关振动声学信号和驱动电机电流信号包络分析如下图8的A和B所示。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术术语和定义。便携式一体机振动性价比

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振动声学指纹监测技术的实际成效与意义：振动声学指纹监测技术适用于变压器/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）等电力设备的在线监测与故障诊断，不影响其正常运行，且与设备无电气连接，具有安装方便、安全、可靠等优点。主要意义和功能如下：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。5、内置基于海量样本的大数据和人工智能技术而建立的**分析型数据库，可真实反应设备运行状态，有效诊断绕组变形、机械卡涩、触头磨损、电动机构拒动等故障程度和类型；6、符合智慧变电站建设原则，监测系统的IED具备边缘计算能力，就地采集并处理振动声学指纹及其它信号，完成分析计算后根据传输层要求统一通讯接口及数据结构，根据平台层及应用层要求上传分析结果。杭州智能化振动操作

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