采用1路電流傳感器獲取有載分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，電流傳感器安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源線處。采用3路振動(dòng)傳感器檢測(cè)變壓器/電抗器繞組及鐵芯運(yùn)行狀況，傳感器通常選取于上夾件底部、非冷卻器側(cè)油箱表面中部及油箱頂部中心點(diǎn)。為保持檢測(cè)點(diǎn)的同一性，便于后期歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，建議所有振動(dòng)傳感器底座長(zhǎng)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(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)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(jiǎn)單方便，適用于在線監(jiān)測(cè)或帶電檢測(cè)。（注：傳感器數(shù)量及安裝位置可根據(jù)具體技術(shù)規(guī)范或方案調(diào)整。）杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)背景。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器

功能特性:?采用加速度傳感器監(jiān)測(cè)GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)，監(jiān)測(cè)單元具備多個(gè)感知點(diǎn)開展實(shí)時(shí)的連續(xù)性或周期性的自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能；?具備分析診斷功能：監(jiān)測(cè)單元可向綜合分析單元傳送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息，并接收下傳的控制命令；?具有比對(duì)分析功能：可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、歷史監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)分析；?具有斷電不丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、復(fù)電自啟動(dòng)、自復(fù)位的功能，可連續(xù)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)及導(dǎo)出1年以上數(shù)據(jù)；?具備振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)時(shí)域波形展示、頻譜分析(基頻為100Hz)功能，可自動(dòng)提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關(guān)系數(shù)、頻率復(fù)雜度、振動(dòng)平穩(wěn)性、能量相似度、振動(dòng)相關(guān)性等特征參量，以作為GIS運(yùn)行狀態(tài)分析參數(shù)，用戶可設(shè)置報(bào)警閾值。?智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的數(shù)據(jù)庫，包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度對(duì)比開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度對(duì)比，GZAF-1000S監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集信號(hào)包絡(luò)曲線與正常狀態(tài)包絡(luò)曲線互相關(guān)系數(shù)接近1時(shí)，實(shí)時(shí)采集的信號(hào)接近正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)互相關(guān)系數(shù)接近0時(shí)，被測(cè)設(shè)備可能存在故障。下圖1所示為正常狀態(tài)與異常狀態(tài)時(shí)，GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--GIS及開關(guān)柜的斷路器監(jiān)測(cè)功能特性。

(3)基頻信號(hào)能量比(E)：100Hz基頻分量時(shí)域信號(hào)能量占信號(hào)總能量的比值，計(jì)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的“中國智造者”第15頁共29頁=122其中100Hz基頻分量的時(shí)域信號(hào)，為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動(dòng)聲學(xué)指紋頻譜圖的主要成分，基頻信號(hào)能量比應(yīng)較大；存在故障時(shí)，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號(hào)能量比變小。(4)互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式如下：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態(tài)與實(shí)時(shí)測(cè)得振動(dòng)聲學(xué)指紋信號(hào)的頻域分布，信號(hào)的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時(shí)，信號(hào)頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。

各類高壓開關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)類別指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)備注振動(dòng)聲學(xué)指紋傳感器勵(lì)磁電壓DC18～30V頻率范圍為0.5Hz～3kHz的傳感器適用于GIS本體振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)；頻率范圍為0.5Hz～20kHz的傳感器適用于隔離開關(guān)及斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。勵(lì)磁電流2～20mA靈敏度100mV/g測(cè)量范圍50g頻率范圍0.5Hz～3kHz/20kHz數(shù)量1個(gè)電流傳感器電流范圍0～20A適用于隔離開關(guān)及斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。頻率范圍10Hz～100kHz線性度＜1%誤差＜1%噪聲比優(yōu)于80dB數(shù)量6個(gè)位移傳感器測(cè)量范圍0～300mm適用于斷路器機(jī)械特性監(jiān)測(cè)。時(shí)間分辨率優(yōu)于0.1ms行程分辨率優(yōu)于0.1mm數(shù)量1個(gè)IED(監(jiān)測(cè)單元)采樣率200kS/s采樣精度16bit通道數(shù)量8（可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求定制）通訊接口RS485、RJ45、光纖、4G/5G杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)說明。

數(shù)據(jù)采集裝置安裝在密封箱體內(nèi)，在線監(jiān)測(cè)型掛壁式主機(jī)使用強(qiáng)力磁鐵吸附在變壓器/電抗器的外壁（如下圖5B所示），同時(shí)采集箱外側(cè)涂抹膠水粘合。系統(tǒng)各種傳感器、通信模塊和前端主控單元統(tǒng)一采用220V供電方式。采集箱外部設(shè)有5個(gè)防水接口，分別為振動(dòng)傳感器接入孔防水接口、電流信號(hào)防水接口、電源線纜防水接口、USB信號(hào)防水接口、采集箱進(jìn)出線孔，安裝防水接頭、機(jī)械振動(dòng)信號(hào)、電流信號(hào)引入線纜孔安裝雙防12-PG13.5接頭、通信引入線纜采用PG16型防水接頭，并內(nèi)外兩邊涂膠處理，進(jìn)入雙防接頭之前的線纜均套金屬保護(hù)管，采集箱內(nèi)部接線端子做密封保護(hù)，確保采集箱內(nèi)部整體密封。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)功能。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器

GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)--GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測(cè)技術(shù)背景。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器

包絡(luò)分析：為提高在線監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，GZAF-1000T系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置通常采用高采樣率獲取振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲(chǔ)與分析。因而采用包絡(luò)分析，簡(jiǎn)化并反映原始信號(hào)特征，便于后續(xù)分析與處理。傳統(tǒng)希爾伯特變換進(jìn)行包絡(luò)分析時(shí)存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此，GZAF-1000T系統(tǒng)采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號(hào)包絡(luò)分析。有載分接開關(guān)振動(dòng)聲學(xué)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)包絡(luò)分析如下圖8的A和B所示。GZAF-1000S系列振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)傳感器