GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统技术说明-概述：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年度需完成382台换流变分接开关隐患整改，加快消除故障隐患。因此，实施有载分接开关在线监测与故障诊断不*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。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测系统原理。浙江国洲电力在线监测系统
GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统---信号分析与处理：(3)能量分布曲线基于小波变换的振动信号多分辨率分析结果如下图10所示。原始信号经8层分解后产生第8层的近似分量和第1层至第8层的详细分量，计算各层详细分量信号能量，可获得信号能量分布曲线。对比正常状态与异常状态能量分布曲线，可判断有载分接开关运行状态，并提取互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度作为状态诊断特征参量。图11为正常状态与异常状态振动信号能量分布曲线对比。(4)时频能量分布矩阵(ATF图谱)获取振动声学指纹信号时频能量分布矩阵，同时反映原始信号时域、频域特性及能量分布。将信号时频分布矩阵分为6个区间，计算各区间平均值作为特征参量，用于有载分接开关正常状态与异常状态对比。下图12为正常状态下振动声学指纹信号时频能电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第14页共29页量矩阵。杭州电抗器在线监测技术交流杭州国洲电力科技有限公司在线监测产品功能。
技术性能特点:接入安全性a)监测装置的接入不改变被监测GIS设备的电气联接方式，不影响密封性能、绝缘性能及机械性能等各项性能指标。b)采用内置传感器时，内置传感器在GIS生产厂制造时安装，保证传感器的尺寸、结构与被监测GIS设备相匹配，不少于被监测GIS设备设计使用寿命，且不低于30年，并连同GIS本体一起进行出厂试验。传感器采用与被监测GIS设备相同的密封工艺和材料等。c)采用外置传感器时，保证不改变被监测GIS设备的结构与连接，不得影响GIS盆式绝缘子结构的密封性能、外壳接地和通流性能。外置传感器的设置原则上不拆动GIS的任何部件。d)特高频传感器能承受GB/T7674规定的额定运行电压、操作过电压和冲击过电压。e)传感器外壳可靠接地，传感器的输出端具备限压保护功能，空载输出电压不危及人身安全。f)监测装置的装设满足：与附近高压带电部件和区域具有足够的安全距离；有效防护雷电、开关操作产生的过电压和地电位升高；不产生涉及电源、电磁兼容和网络通讯等安全隐患，不影响变电站其他系统的安全运行。
GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统技术说明-概述：变压器在电力系统中起到电压变换、电能分配等重要作用，其安全稳定运行对确保供电可靠性具有重要意义。有载分接开关、绕组及铁芯是变压器/电抗器的重要组成部分，三者的故障率总和占变压器/电抗器整体故障的70%左右，而传统预防性检修方法具有试验周期长、影响变压器正常运行、耗费人力物力等缺点。开展基于声学指纹的状态监测，可在在线状态下及时发现变压器/电抗器有载分接开关、绕组及铁芯的潜在故障，并及时预警，从而延长变压器使用寿命，提高电网运行的可靠性。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测产品。
GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统---信号分析与处理：有载分接开关运行状态分析有载分接开关动作时，典型振动声学指纹和驱动电机电流的信号如下图7所示。通过分解时域内典型信号区间，可有效判断分接开关驱动电机启动、分接选择器断开、分接选择器闭合、切换开关动作、驱动电机制动等动作顺序，进而分析分接开关的运行状态。然而，以上通过典型信号分析判断分接开关的运行状态需要丰富的实践经验，为方便检测人员快速完成诊断任务，需通过多种算法更直观、准确地判断开关状态。变压器/电抗器声学指纹监测系统结合基于小波变换及希尔伯特变换的包络分析、基于互相关系数的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲线分析、基于时频分布矩阵的信号对比等多种**算法，实现有载分接开关***、有效、准确的状态诊断和早期故障监测，降低变压器/电抗器运行的故障风险。杭州国洲电力科技有限公司在线监测技术交流。浙江国洲电力在线监测系统
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GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统---系统原理：变压器/电抗器运行时，电流通过绕组时产生的电动力引起绕组振动，硅钢片的磁致伸缩及硅钢片接缝处与叠片之间的漏磁导致铁芯振动。由于绕组导体所受电动力正比于负载电流的平方，绕组振动信号的基频为100Hz。由于变压器/电抗器中磁感应强度正比于加载电压的平方，铁芯振动信号的基频也为100Hz。另外，考虑到铁芯振动的非线性特性，振动信号还会包含频率为100Hz整数倍的高次谐波。当变压器/电抗器的绕组变形或铁芯故障后，振动信号频谱分布将发生改变，产生谐波分量。因此，振动信号分量可以作为区别绕组变形故障与铁芯故障的重要依据，采用振动分析法可实现绕组及铁芯的故障诊断。浙江国洲电力在线监测系统
