近年來，我國電網規模不斷擴大且電壓等級逐步提高，特別是特高壓技術取得了快速的發展與應用，組合電器（Gas-InsulatedSwitchgears,GIS）作為電力系統的重要組成部分，其安全穩定運行對確保整個電網的可靠性具有重要意義。目前，GIS的檢修策略逐步從事故檢修、預防性檢修向狀態檢修和以可靠性為中心的檢修轉變。實施在線監測和故障診斷，是對傳統離線預防性試驗的補充和擴展，是實現設備預知性維修的前提，也是確保GIS和整個電力系統安全穩定運行的關鍵。杭州國洲電力科技有限公司變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統原理。振動監測執行標準

五、系統軟件簡介（以在線版為例）5.1遠端后臺管理軟件：通過云服務器賬戶登錄，選擇管理對象。圖17本系統的遠端后臺管理軟件界面5.2設備信息管理界面：包括設備名稱、位置、編號等基本信息的填寫。圖18被試品的信息管理界面5.3主界面：包括項目管理、多通道信號同步顯示、分析及其他工具及基本分析結果顯示，可實現信號包絡、重合度對比、能量分布、時頻分布(ATF)等分析。圖19本系統的軟件主界面5.4聲紋振動及驅動電機電流的信號包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。高壓振動監測服務電話多參量監測與融合評價系統的智慧化功能。

杭州國洲電力科技有限公司結合多年研發及現場經驗，成功研制GZAF-1000T系列變壓器/電抗器聲學指紋監測系統，既有固定安裝的長期在線監測，也有便攜式的帶電檢測系統及可移動的重癥監護系統。監測系統由壓電式加速度傳感器、驅動電機電流傳感器、數據采集裝置、云服務器（采用B/S結構）、通訊子系統及供電系統構成，結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、頻譜分析等多種算法，并提取故障診斷特征參量，在線狀態下實現變壓器有載分接開關及本體（繞組及鐵芯）全振動監測與故障診斷。

變壓器運行時，電流通過繞組產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致鐵芯振動。繞組導體所受電動力正比于負載電流平方，繞組聲紋振動信號的基頻為100Hz。變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方，鐵芯聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外，基于鐵芯振動的非線性特性，信號中必會包含頻率為100Hz整數倍的高次諧波。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生改變而產生諧波分量。因此，聲紋振動信號分量可以作為區別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據，采用聲紋振動信號分析法可實現繞組及鐵芯的故障診斷。什么是聲學指紋振動監測？

r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2(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，其定義為其中Xi和Yi分別為正常狀態與實時測得振動信號的頻域分布，X和Y為對應信號的平均值，互相關系數范圍為0~1。正常運行時，相關系數應接近于1；存在故障時，信號頻率分布發生改變，互相關系數減小。(4)頻率復雜度(FCA)：頻率復雜度的定義與信息熵類似，頻率成分越復雜，對應的頻率復雜度特征量越大，計算公式為：FCA=-fpfln?(pf)pf=EfEf=100Hz+Ef=200Hz+?+Ef=200Hz其中f=100,200,…,2000Hz,Ef為對應頻率信號能量，pf為振動頻率為f的諧波比重值。(5)振動平穩性(DET):振動平穩性以理解為對振動信號周期性的一種衡量,如果振動平穩性較差，那么作為振動主要激勵源的部件出現機械穩定性異常的可能性較大，其定義為DET=l=lminNlP(l)l=1NlP(l)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，Im**斜對角線的最小長度。DET值是一個介于0和I之間的數，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。杭州國洲電力科技有限公司變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統傳感器。在線振動監測圖標分析

杭州國洲電力科技有限公司變壓器/電抗器振動聲學指紋監測系統結構。振動監測執行標準

(4)時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)獲取振動聲學指紋信號時頻能量分布矩陣，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個區間，計算各區間平均值作為特征參量，用于有載分接開關正常狀態與異常狀態對比。下圖12為正常狀態下振動聲學指紋信號時頻能量矩陣。3.3.2繞組及鐵芯運行狀態分析下圖13(a)為變壓器/電抗器運行時的繞組及鐵芯振動聲學指紋的時域信號。為更直觀地分析繞組及鐵芯運行狀態，采用頻域法分析振動聲學指紋信號，實現在線狀態下的故障監測。如下圖13(b)所示，基于振動聲學指紋信號的頻域分布，提取峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關系數特征參量，以作為變壓器/電抗器運行狀態的分析參數。各特征參量定義及解釋如下：振動監測執行標準