技術背景GIS運行時，電流通過高壓導體時產(chǎn)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本體振動產(chǎn)生的聲紋振動信號的基頻為100Hz。當存在機械故障時，聲紋振動信號的頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)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(fā)生異常振動，長期振動可能導致導電桿和絕緣件松動，易造成絕緣事故。異常振動還可能造成SF6氣體泄漏，損壞絕緣子和絕緣支柱，影響外殼接地牢固，危及GIS運行安全。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的未來發(fā)展趨勢。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)

1.1公司概述杭州國洲電力科技有限公司，成立于2013年5月，是專注于綜合智慧能源服務領域內發(fā)、輸、變、配、用、儲等全過程的電力設備參量監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和狀態(tài)評價技術的研、產(chǎn)、銷、服四位一體的****，致力于為領域內各科研院所、專業(yè)院校、設備管理、工程服務、電能生產(chǎn)、設備制造等合作方提供質量的體系化技術方案。我公司于2014年把研發(fā)部、生產(chǎn)部和技術服務部融合打造成“技術智造中心”，并在中心組建了專注于局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術的兩大課題組，成功研制出自主知識產(chǎn)權的、先進的局部放電和聲紋振動監(jiān)測技術。我公司的技術近10年在投運站場、制造廠區(qū)的電力設備上大量的持續(xù)運用，為電網(wǎng)的可靠運行提供了逐年增長的技術支持，特別是在變壓器（電抗器）、開關設備和輸電設備等電力設備的絕緣、機械的狀態(tài)分析與診斷方面，憑借前沿的軟/硬件技術與先進的監(jiān)測方法，為電力設備的高效運檢提供了質量的體系化技術方案。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測故障診斷杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的遠程監(jiān)控能力。

從振動和聲學數(shù)據(jù)中提取有用的特征，以便建立設備的聲學指紋，通常會用到以下信號處理技術：傅里葉變換（FFT）：用于分析信號在頻域中的特性，可以識別出設備運行時的固有頻率和諧波成分。短時傅里葉變換（STFT）：與FFT相比，STFT能夠展示信號隨時間變化的頻率特性，適用于非平穩(wěn)信號的分析。小波變換：具有良好的時頻局部化特性，能夠在多尺度上分析信號，適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡檢測：用于提取振動信號的振幅包絡，可以用來表示信號的動態(tài)特性。頻譜分析：通過計算信號的功率譜密度（PSD）或幅值譜，可以識別出信號的頻率成分和能量分布。時頻分析方法：如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等，這些方法能夠提供信號的時頻表示，有助于分析復雜非線性和非平穩(wěn)信號。模態(tài)分析：通過識別設備振動的模態(tài)特性，可以提取出與設備結構和損傷相關的特征。熵分析：如時域熵、頻域熵或小波熵，這些方法可以量化信號的不確定性和復雜性，有助于識別設備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計分析：包括均值、方差、標準差等統(tǒng)計參數(shù)，可以描述信號的波動性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計量：如偏度和峰度，它們可以提供信號分布形狀的信息，有助于識別異常模式。

6.4 2020年11月19日，我公司獲邀南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術部的邀請，委派公司技術智造中心總監(jiān)王國明博士向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術部、電力科學研究院等相關部門和直屬單位的領導做了《變壓器聲紋振動在線監(jiān)測與故障診斷技術》的專題匯報，榮獲領導和**們的稱贊與肯定。

6.5 2020年10月30日，國網(wǎng)公司設備部領導視察1000kV廊坊特高壓變電站已投運的1000kV電抗器運行情況（如下圖6.4所示）。通過查看我公司的GZOLM-1000T型變壓器綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)（局部放電、聲紋振動、鐵芯接地電流、油中溶解氣體、電抗器空負載等運行參數(shù)）的多參量數(shù)據(jù)監(jiān)測和融合評價技術所展示的電抗器在線運行中的性能狀況），后根據(jù)評價電抗器在線運行健康態(tài)勢的診斷報告，把某一臺電抗器下線返廠維修，在廠區(qū)解體后驗證了診斷報告的準確性。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務的快速響應機制。

確保采集到的振動和聲學數(shù)據(jù)具有足夠的準確性和分辨率，以便于識別設備的正常運行狀態(tài)與異常情況，可以采取以下措施：

選擇合適的傳感器：根據(jù)被監(jiān)測設備的特性和監(jiān)測要求選擇適當類型和規(guī)格的振動和聲學傳感器。傳感器應具有高靈敏度和適當?shù)念l率響應范圍。校準傳感器：定期對傳感器進行校準，以確保其輸出與實際測量值之間的準確對應關系。優(yōu)化采樣頻率：根據(jù)設備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型，設置合適的采樣頻率，以捕捉到振動和聲學信號的關鍵特征。減少噪聲干擾：采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾，如使用屏蔽電纜、設置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進行測量等。數(shù)據(jù)預處理：采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預處理技術，提高信號質量，減少噪聲的影響。多傳感器融合：使用多個傳感器并結合不同的測量位置，可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性，從而增強信號的準確性。動態(tài)范圍調整：根據(jù)設備的運行狀態(tài)調整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍，確保在設備運行在不同負載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯酶呒壭盘柼幚砑夹g，如時頻分析、小波變換等，提取出反映設備狀態(tài)的關鍵特征。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的主要特性解析。杭州斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測推薦

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GIS是當今輸電網(wǎng)絡中一種應用***的電氣設備。通過將變電站中斷路器、隔離開關、接地開關、PT、CT、避雷器、連接母線、電纜終端、進出線套管等一次設備經(jīng)過優(yōu)化設計并有序地結合為整體，在金屬殼內封裝起來，內部充SF6氣體作為滅弧和絕緣介質組成的封閉組合電器。與傳統(tǒng)的敞開式相比較，GIS具有占地面積小、可靠性高、安全性強、運行維護工作量很小等優(yōu)點，因而被大量使用在重要負荷、樞紐變電站中。但由于其采用全封閉結構，一旦發(fā)生故障，影響范圍大并且難以準確定位及快速搶修，將會帶來嚴重的經(jīng)濟損失。隨著GIS逐步在特高壓輸電網(wǎng)絡推廣應用，設備故障所造成的影響將進一步加大。近年來，國家電網(wǎng)公司狀態(tài)檢修工作不斷深化，對設備可靠性的要求不斷提高，及時、有效發(fā)現(xiàn)GIS內部潛伏性缺陷，保證GIS安全穩(wěn)定運行、合理安排檢修周期成為狀態(tài)檢修模式下的當務之急。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)