一、概述變壓器在電力系統中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分，三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右，而傳統預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態監測，可在在線狀態下及時發現變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網運行的可靠性。有載分接開關（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵磁狀態下，通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓，起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明，有載分接開關故障占變壓器總體故障的30%以上，各類故障影響變壓器及整個電網的安全穩定運行，嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS本體監測技術背景。杭州研制的振動聲學指紋在線監測安裝

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，便于后期歷史數據對比，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/電抗器聲學指紋監測系統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，適用于在線監測或帶電檢測。（注：傳感器數量及安裝位置可根據具體技術規范或方案調整。）杭州開關柜振動聲學指紋在線監測基本功能GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測主界面。

GIS及敞開式的隔離開關監測:功能特性:主要功能特性如下：?采用加速度傳感器及電流傳感器監測隔離開關振動聲學指紋及電機電流信號；?具有比對分析功能：可將測量數據與標準信號、歷史測量信號進行橫向及縱向比對分析；?具有診斷分析功能：可對隔離開關狀態進行診斷，并上傳原始數據及分析結果；?具有斷電不丟失存儲數據、復電自啟動、自復位的功能，可連續監測、存儲及導出功能，可夠存儲500次以上的操作數據，并具備批量處理數據功能；?具備振動聲學指紋及電機電流信號波形、包絡分析、時頻圖譜等展示功能；?自動提取分合動作時間、電機峰值電流、電機電流燃弧時間、電流抖動振動聲電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第8頁共12頁學高幅值關鍵特征、振動聲學脈動關鍵特征等參量；?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數據庫，包絡分析后可快速實現歷史信號重合度對比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設備運行狀態。為量化信號重合度對比，GZAF-1000S監測系統引入互相關系數的計算。當實時采集信號包絡曲線與正常狀態包絡曲線互相關系數接近1時，實時采集的信號接近正常運行狀態；當互相關系數接近0時，被測設備可能存在故障。

軟件界面4.1遠端后臺軟件管理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164.2設備信息管理設備信息管理界面包括設備名稱、位置、編號等基本信息。圖17電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第19頁共29頁4.3主界面軟件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184.4包絡分析振動聲學指紋及驅動電機電流信號的包絡分析可簡化信號，直觀反映設備運行狀態。圖19電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第20頁共29頁4.5歷史數據對比實現正常狀態信號與實時采集信號對比、歷史數據橫向縱向對比。圖204.6頻譜分析進行振動聲學指紋地時域信號頻譜分析，提取信號頻域特征參量。圖21電力設備監測及診斷技術的“中國智造者”第21頁共29頁4.7運行狀態告警設備異常狀態報警，可選擇告警發送方式。圖224.8報表生成功能目標變壓器/電抗器診斷結果生成報表功能。圖23杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測產品特性。

各類高壓開關監測系統的功能特點:GIS本體監測:技術背景:GIS運行時，電流通過高壓導體時產生的電動力引起振動，由于導體所受電動力正比于負載電流的平方，GIS本體振動信號的基頻為100Hz。當存在機械故障時，振動信號頻譜分布將發生改變，產生諧波分量。GIS本體機械型缺陷主要是指內部存在開關觸頭接觸異常、導電桿接觸不良、母線卡簧松動、屏蔽罩松動等異常時，在交變電場作用下發生異常振動，長期振動可能導致導電桿和絕緣件松動，引發局部放電，甚至造成絕緣事故。異常振動還可能造成SF6氣體泄漏，損壞絕緣子和絕緣支柱，影響外殼接地的牢固，危及主設備運行安全。因此開展振動聲學指紋檢測、實時頻譜分析并提取相關特征參量對提高GIS運行的可靠性具有重要意義。GZAF-1000S系列高壓開關振動聲學指紋監測系統--GIS本體監測功能特性。杭州斷路器振動聲學指紋在線監測維護說明

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測能量分布曲線。杭州研制的振動聲學指紋在線監測安裝

振動聲學指紋監測技術的應用意義：我公司基于振動聲學指紋監測技術研制的GZAF-1000系列監測系統適用于變壓器/電抗器（繞組、有載分接開關、鐵心等）、開關類（GIS、敞開式斷路器、隔離開關、開關柜等）等電力設備的帶電檢測、在線監測與故障診斷，不影響被測設備正常運行，且與被測設備無電氣連接，具有安裝方便、安全、可靠等優點，主要意義如下：1、采用帶電檢測/在線監測方式，不影響主設備正常運行，降低了電網風險；2、減少了人員進站檢查的運維成本；3、監測方式與設備無電氣連接，具有安全、可靠、安裝方便等優點；4、采用獨特的時域分析、包絡分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法，并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量，提高在線監測準確度。5、內置基于海量樣本的大數據和人工智能技術而建立的**分析型數據庫，可真實反應設備運行狀態，有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構拒動等故障程度和類型；6、符合智慧變電站建設原則，監測系統的IED具備邊緣計算能力，就地采集并處理振動聲學指紋及其它信號，完成分析計算后根據傳輸層要求統一通訊接口及數據結構。杭州研制的振動聲學指紋在線監測安裝