目前針對GIS較成熟的監(jiān)測方法，主要有電氣法、聲測法及化學分析法三大類，以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產(chǎn)生的電磁、聲、光、電弧分解產(chǎn)物等物理量。但在GIS的運行中，除了放電性故障之外，機械性故障也是導致事故發(fā)生的一大主要原因，當GIS存在開關(guān)觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導桿輕微彎曲等缺陷時，在開關(guān)操作的機械力、負載電流產(chǎn)生的交變電動力等因素的作用下會產(chǎn)生機械性運動，造成設(shè)備異常振動。GIS的異常振動對其本體有很大危害，會造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等缺陷，長期發(fā)展可能導致絕緣事故的發(fā)生。因此，加強對GIS機械性故障的監(jiān)測，是保證GIS安全運行的重要手段。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)--敞開式斷路器監(jiān)測技術(shù)背景。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

變壓器運行時，電流通過繞組時產(chǎn)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。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方，繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動的非線性特性，聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數(shù)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(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用聲紋振動監(jiān)測法可實現(xiàn)繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。綜上所述，采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，與變壓器無電氣連接而不影響正常運行，有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結(jié)合多年技術(shù)預(yù)研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式，也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的重癥監(jiān)護式。杭州開關(guān)柜振動聲學指紋在線監(jiān)測功能特點GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。

GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等）也會導致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現(xiàn)GIS機械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補充的特點�；�于聲紋振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。

六、GZAFV-01系統(tǒng)的技術(shù)交流與投運業(yè)績GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項目(已經(jīng)投運的廊坊特高壓站、濟南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等)，實現(xiàn)大型變壓器全振動在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運行可靠性。同時，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、OLTC制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動信號樣本數(shù)據(jù)庫。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測主界面。

OLTC是在勵磁狀態(tài)下，通過改變繞組分接位置實現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓，起到穩(wěn)定負載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計結(jié)果表明（下圖1所示），OLTC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(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機構(gòu)失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動作滯后、內(nèi)部緊固件松動和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點工作任務(wù)》，2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義，也是今后的發(fā)展方向。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測軟件界面。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS本體監(jiān)測功能特性。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測技術(shù)背景隔離開關(guān)在合閘位置時，隔離開關(guān)可承載線路額定電流及在規(guī)定時間內(nèi)的異常電流；在分閘位置時，隔離開關(guān)的觸頭間有符合要求的絕緣距離和明顯的斷開標志，確保檢修時人員和設(shè)備的安全。然而由于在材料、工藝、設(shè)計、安裝等方面存在的問題，以及頻繁動作時產(chǎn)生的電氣老化、機械磨損等缺陷，GIS及敞開式的隔離開關(guān)的故障率不斷升高，嚴重影響隔離開關(guān)和整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，實施在線監(jiān)測隔離開關(guān)聲紋振動及驅(qū)動電機電流信號，實現(xiàn)隔離開關(guān)運行狀態(tài)的***評價具有重要意義。杭州GZAF-1000S系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景