GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點

GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內部缺陷、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)測結果互相補充的特點。基于聲紋振動信號的在線監(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）并提取相關特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關設備的帶電監(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）。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器（壓電式加速度計）、位移傳感器、電流傳感器、IED（在線監(jiān)測式）/主機（便攜/手持式）、云服務器、通訊單元、供電單元等組件構成，架構示意圖如下圖3.1所示，標準1U的IED/便攜式主機。 該技術在電磁干擾環(huán)境下，哪些監(jiān)測參數(shù)會受影響？GIS在線監(jiān)測指紋監(jiān)測參數(shù)

特高頻傳感器的外置安裝方式在系統(tǒng)維護中具有獨特優(yōu)勢。當需要對特高頻傳感器進行維護或更換時，無需對 GIS 設備進行復雜的操作。維護人員只需到達安裝位置，松開固定裝置，即可將傳感器取下進行檢測、維修或更換。這種便捷的維護方式減少了因維護操作對 GIS 設備正常運行的影響，同時降低了維護風險，提高了維護工作的安全性和效率。例如，在對特高頻傳感器進行定期校準或清潔時，能夠快速完成操作，確保傳感器始終處于比較好工作狀態(tài)。如何在線監(jiān)測監(jiān)測標準在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的壓縮比是多少，對數(shù)據(jù)準確性有何影響？

異常報警功能使系統(tǒng)成為電力設備安全運行的 “守護者”。當系統(tǒng)根據(jù)預先設定的報警方案，檢測到異常的局部放電檢測結果時，迅速做出響應。以閥值報警為例，若監(jiān)測到局部放電信號幅值超過預設的嚴重故障閾值，系統(tǒng)立即判定設備出現(xiàn)嚴重故障，以強光閃爍、高分貝聲音以及短信通知等多種方式，向運維人員發(fā)出警報。同時，自動捕捉并記錄啟動報警的局放信號，這些記錄的數(shù)據(jù)對于后續(xù)深入分析故障原因、評估設備損壞程度具有重要價值，為維修工作提供有力依據(jù)。

3.3.2繞組及鐵芯運行狀態(tài)分析下圖3.10a為變壓器運行時繞組及鐵芯的聲紋振動時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態(tài)，采用頻域法分析聲紋振動信號。如下圖11(b)所示，基于聲紋振動信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數(shù)特征參量作為分析參數(shù)。各特征參量定義及解釋如下：

3.3.2.1峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應的頻率值。3.3.2.2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：THD=i=0nVi2V1，其中V1為100Hz基頻分量有效值，Vi為各諧波分量有效值，i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。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測軟件的用戶體驗優(yōu)化。

3.3.1.3能量分布曲線基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量，計算各層詳細分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷OLTC運行狀態(tài)，并提取互相關系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。

3.3.1.4時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣，同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間，計算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 振動聲學指紋在線監(jiān)測技術怎樣促進工業(yè)自動化的發(fā)展？專注在線監(jiān)測設備

聲學指紋監(jiān)測中，對聲音信號的相位檢測精度如何？GIS在線監(jiān)測指紋監(jiān)測參數(shù)

6.1.1層級概述1）AA局部放電及紅外可視化二合一監(jiān)測功能（可根據(jù)監(jiān)測需求定制單一功能）的傳感器，每臺開關柜的電纜室內安裝1個。傳感器內置AA局部放電、紅外可視化等監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集，信號調理，A/D轉換，電源及通訊（支持LoRa、以太網(wǎng)等方式）等功能的模塊，形態(tài)規(guī)格為：142mm*85mm*43mm。2）通訊管理機負責各個傳感器傳送的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集傳送至平臺層的數(shù)據(jù)服務器。3）數(shù)據(jù)服務器、內置操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件的一體式工控計算機、向遠端傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析結果的IEC61850標準通訊管理機。軟件操作簡單、擴展性強，可實時監(jiān)測AA局部放電及紅外熱成像并具備態(tài)勢分析、參量（最高溫度、平均溫度、溫差、局部放電）閾值超限告警等功能，告警方式具有平臺層現(xiàn)場聲光、軟件界面彈窗、短信等。GIS在線監(jiān)測指紋監(jiān)測參數(shù)