3.3.2功能特点GIS中及敞开式隔离开关的机械特性监测主机/IED主要功能特点如下：Ø采用振动和电流的传感器监测隔离开关的振动及电机电流信号；Ø具有比对分析功能，可将测量数据与标准信号、历史测量信号进行横向及纵向比对分析；Ø具有诊断功能，可对隔离开关的机械状态进行诊断，上传原始数据及分析结果；Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出功能，可够存储500次以上的操作数据，并具备批量处理数据功能。Ø具备振动及电机电流信号波形、包络分析、时频图谱等展示功能；Ø自动提取分合闸动作时间、电机电流的峰值和燃弧时间、电流抖动、振动高幅值关键特征、振动脉动关键特征等参量。G...

5、内置基于海量样本的大数据和人工智能技术而建立的**分析型数据库，可真实反应设备运行状态，有效诊断绕组变形、机械卡涩、触头磨损、电动机构拒动等故障程度和类型；6、符合智慧变电站建设原则，监测系统的IED具备边缘计算能力，就地采集并处理振动声学指纹及其它信号，完成分析计算后根据传输层要求统一通讯接口及数据结构，根据平台层及应用层要求上传分析结果。六、现场图样GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统包括便携型带电检测（分体机的如下图4C、一体机的如下图4D）、固定型在线监测（标准1U式的如下图4E、壁挂式监测单元的如下图4F）等机型。其中，便携式一体机结构轻巧，适用于高压开关的带电检...

(7)振动相关性(MPC)：振动相关性分析用一个特征量MPC表示各个测点之间的振动相关程度，该参量用于表示100Hz基频分量时域信号能量占信号总能量的比值，其计算公式为：MPC=e1i=1mei正常状态下，由于100Hz基频分量为振动频谱图的主要成分，基频信号能量比应较大；存在故障时，谐波分量增加且峰值频率发生偏移，基频信号能量比变小。3.2GIS及开关柜中断路器的监测3.2.1技术背景断路器在电力系统中起到保护和控制作用，它根据供电系统运行的需要来可靠地投入或切除相应的线路或电气设备，以确保系统安全运行。GZAFV-06T型便携式变压器声纹振动 监测与诊断系统传感器。电抗器振动声纹监测实验室...

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。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测历史...

杭州国洲电力科技有限公司1)安装调试计划承诺安装调试小组将根据贵方的要求制定《项目实施计划书》，经贵方审核同意后项目组长带领技术服务工程师提供现场安装调试，在实施安装调试过程中将严格遵守贵方有关工程管理规范，在保证质量的前提下及时地完成安装调试工作。2)过程跟踪汇报承诺我方在进行安装调试的技术服务时，以日为单位向贵方汇报安装调试进展情况，并随时解答贵方对安装调试服务过程中提出的任何疑问。3)协助验收承诺杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测设备信息管理。国洲电力振动声纹监测真实案例概述电力系统中的高压开关类设备主要包括GIS（气体绝缘金属封闭开关设备：GASinsulatedSWITCHGE...

3.2.2功能特点Ø具备断路器的振动、分合闸线圈和电机的电流、动静触头分合闸位移和位置等信号的监测功能；Ø具备振动、电流波形、位移曲线、压力变化等信号的记录和展示，自动计算峰值电流、电流上升速率、动作时间、动作时长、位移、分合闸位置、分合闸次数等参量；Ø监测主机/IED支持多通道信号同步和实时采集，通道数不小于8个（可定制）；Ø支持历史数据与实测数据对比分析、不同通道测量数据的横向及纵向对比功能；Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出1000次以上断路器动作数据；Ø断路器每次动作后，监测主机/IED主动评价断路器运行状态，并自动上传结果。断路器典型振动和储能...

三、各类高压开关监测系统的功能特点3.1GIS本体监测3.1.1技术背景GIS运行时，电流通过高压导体时产生的电动力引起振动，由于导体所受电动力正比于负载电流的平方，GIS本体振动信号的基频为100Hz。当存在机械故障时，振动信号频谱分布将发生改变，产生谐波分量。GIS本体机械型缺陷主要是指内部存在开关触头接触异常、导电杆接触不良、母线卡簧松动、屏蔽罩松动等异常时，在交变电场作用下发生异常振动，长期振动可能导致导电杆和绝缘件松动，引发局部放电，甚至造成绝缘事故。异常振动还可能造成SF6气体泄漏，损坏绝缘子和绝缘支柱，影响外壳接地的牢固，危及主设备运行安全。因此开展振动声学指纹检测、实时频谱分析...

杭州国洲电力科技有限公司1)安装调试计划承诺安装调试小组将根据贵方的要求制定《项目实施计划书》，经贵方审核同意后项目组长带领技术服务工程师提供现场安装调试，在实施安装调试过程中将严格遵守贵方有关工程管理规范，在保证质量的前提下及时地完成安装调试工作。2)过程跟踪汇报承诺我方在进行安装调试的技术服务时，以日为单位向贵方汇报安装调试进展情况，并随时解答贵方对安装调试服务过程中提出的任何疑问。3)协助验收承诺GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统相关标准。电气设备振动监测欢迎咨询3.4系统功能3.4.1基本功能Ø支持多通道信号同步实时地采集、显示及分析；Ø具有时间触发和电...

三、功能特点3.1GIS本体的监测3.1.1技术背景GIS运行时，电流通过高压导体时产生的电动力引起振动，由于导体所受电动力与负载电流的平方成正比，GIS振动信号的基频为100Hz，当存在机械故障时，振动信号频谱分布将发生改变，产生谐波分量。GIS机械型缺陷主要是指内部存在开关触头接触异常、导电杆接触不良、母线卡簧松动、屏蔽罩松动等异常时，在交变电场作用下发生异常振动，长期振动可能导致导电杆和绝缘件松动，引发局部放电，甚至造成绝缘事故。异常振动还可能造成SF6气体泄漏，损坏绝缘子和绝缘支柱，影响外壳接地的牢固，危及设备运行安全。因此开展本体振动监测、实时频谱分析并提取相关特征参量对提高GIS可...

3.3.2功能特点GIS中及敞开式隔离开关的机械特性监测主机/IED主要功能特点如下：Ø采用振动和电流的传感器监测隔离开关的振动及电机电流信号；Ø具有比对分析功能，可将测量数据与标准信号、历史测量信号进行横向及纵向比对分析；Ø具有诊断功能，可对隔离开关的机械状态进行诊断，上传原始数据及分析结果；Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出功能，可够存储500次以上的操作数据，并具备批量处理数据功能。Ø具备振动及电机电流信号波形、包络分析、时频图谱等展示功能；Ø自动提取分合闸动作时间、电机电流的峰值和燃弧时间、电流抖动、振动高幅值关键特征、振动脉动关键特征等参量。杭...

3.3信号分析与处理3.3.1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**...

有载分接开关（OLTC）切换过程中，分接选择器动作、切换开关动作、动静触头碰撞等机械动作产生振动信号。振动信号包含触头分合状态、三相触头是否同期、触头表面是否平整、切换是否到位等信息，可反映分接开关结构磨损、卡滞、松动、变形等故障。切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象，必然伴随着电机驱动力矩的变化，从而使驱动电机电流发生变化。因此，可通过监测驱动电机电流在线检测OLTC的运行状况，且电流信号与振动声学指纹信号的结合分析，可更加有效的判断OLTC故障。杭州国洲电力科技有限公司变压器/电抗器振动声学指纹监测系统概述。在线声纹振动监测频率3.2.1.1OLTC监测与诊断：=...

Ø智能分析：依托于我公司建立的海量典型故障案例的数据库，包络分析后可快速实现历史信号重合度对比开展智能分析，更直观、快速地判断电力设备运行状态。为量化信号重合度对比，GZAF-1000S监测系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时，实时采集的信号接近正常运行状态；当互相关系数接近0时，被测设备可能存在故障。(7)振动相关性(MPC)：振动相关性分析用一个特征量MPC表示各个测点之间的振动相关程度，该参数用于表示100Hz基频分量时域信号能量占信号总能量的比值，其计算公式为MPC=e1i=1mei正常状态下，由于100Hz基频分量为振动频谱图的主要成分...

二、相关标准1、GB/T4208外壳防护等级（IP代码）；2、GB/T10230.1分接开关第1部分：性能要求和试验方法；3、GB/T10230.2分接开关第2部分：应用导则；4、DL/T265变压器有载分接开关现场试验导则；5、DL/T574变压器分接开关运行维修导则；6、DL/T846.8-2017高电压测试设备通用技术条件第8部分：有载分接开关测试仪；7、DL/T860变电站通信网络和系统；8、DL/T1430变电设备在线监测与诊断系统技术导则；9、DL/T1432.1变电设备在线监测与诊断装置检验规范第1部分：通用检验规范；10、DL/T1538电力变压器用真空有载分接开关使用导则；杭...

3.2敞开式断路器监测3.2.1技术背景敞开式断路器在电力系统中起到保护和控制作用，它根据供电系统运行的需要来可靠地投入或切除相应的线路或电气设备，以确保系统安全运行。实现对断路器机械特性的在线监测，准确得知断路器的工作状态和故障部位，可以有效减小维护工作量，增强检修的针对性，显著提高供电系统可靠性和经济性。振动声学指纹信号、线圈分合闸电流、储能电机电流、行程及分合闸位置是断路器非常重要的参数，是衡量断路器性能优劣的重要指标。因此，通过在线监测系统准确提取振动声学指纹、分闸电流、合闸电流、储能电机电流、行程及分合闸位置特征值，对判断断路器的健康程度和工作状态诊断具有重要意义。GZOLM-100...

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，OLTC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...

综合各监测单元状态量、带电检测、智能巡检、GIS负荷等参量，进行数据融合电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”3/21分析，形成基于多源数据融合分析及运行状态多维度智能研判的GIS运行状态评估和故障预警机制；综合管理平台采用模块化及组态设计，提供GIS基础数据、结构数据、负荷数据、在线监测单元数据等设备多元化信息，支持带电检测及智能巡检等数据导入；具备自动、连续或周期性采集各状态监测信息，可向综合监测后台传送标准化数据、分析结果和预警信息，并接收下传控制命令；具备局部放电幅值、单位时间局部放电次数、SF6气体温湿度、断路器机械状态、隔离开关机械状态、避雷器电流等多参量同步实时显示功能，...

3.1.2功能特性Ø采用加速度传感器监测GIS本体振动声学指纹信号，监测单元具备多个感知点开展实时的连续性或周期性的自动监测功能；Ø具备分析诊断功能：监测单元可向综合分析单元传送标准化数据、分析结果和预警信息，并接收下传的控制命令；Ø具有比对分析功能：可将监测数据与标准信号、历史监测信号进行比对分析；Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出1年以上数据；Ø具备振动声学指纹信号时域波形展示、频谱分析(基频为100Hz)功能，可自动提取峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量，以作为GIS运行状态分析参数，用...

杭州国洲电力科技有限公司1)安装调试计划承诺安装调试小组将根据贵方的要求制定《项目实施计划书》，经贵方审核同意后项目组长带领技术服务工程师提供现场安装调试，在实施安装调试过程中将严格遵守贵方有关工程管理规范，在保证质量的前提下及时地完成安装调试工作。2)过程跟踪汇报承诺我方在进行安装调试的技术服务时，以日为单位向贵方汇报安装调试进展情况，并随时解答贵方对安装调试服务过程中提出的任何疑问。3)协助验收承诺GZOLM-1000G 系列特高压GIS 多参量监测与融合评价系统技术联络。断路器振动监测厂家排名Q/GDWZ410高压设备智能化技术导则；Q/GDWZ414变电站智能化改造技术规范；Q/GDW...

其中S1为100Hz基频分量的时域信号，Sj为原始信号，j为采样索引值。正常状态下，由于100Hz基频分量为振动声学指纹频谱图的主要成分，基频信号能量比应较大；存在故障时，谐波分量增加且峰值频率发生偏移，基频信号能量比变小。(4)互相关系数(r)：正常状态与实时测得振动声学指纹信号频谱图之间的相似度，计算公式如下：r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2其中Xi和Yi分别为正常状态与实时测得振动声学指纹信号的频域分布，X和Y为对应信号的平均值，互相关系数范围为0~1。正常运行时，相关系数应接近于1；存在故障时，信号频率分布发生改变，互相关系数...

3.2系统结构GZAFV-06型便携式声纹振动监测与诊断系统由IEPE式振动(加速度)传感器、声纹(自由场)传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置、云服务器（采用B/S结构）、通讯子系统及供电系统构成，本系统的框架示意图如下图3所示。3.2.1传感器GZAFV-06型便携式声纹振动监测与诊断系统传感层由IEPE式振动(加速度)传感器、声纹(自由场)传感器及驱动电机电流传感器，传感器外观及参数如下表1所示。振动传感器集成电荷放大器，将声纹振动信号转换成与之成正比的电压信号；自由场传感器是一种利用电容量变化而引起声电转换作用的传感器；电流传感器采用微型卡扣结构，便于现场安装，节省空间。传感器安装...

3.3.2功能特性GIS及敞开式的隔离开关监测单元主要功能特性如下：Ø采用加速度传感器及电流传感器监测隔离开关振动声学指纹及电机电流信号；Ø具有比对分析功能：可将测量数据与标准信号、历史测量信号进行横向及纵向比对分析；Ø具有诊断分析功能：可对隔离开关状态进行诊断，并上传原始数据及分析结果；Ø具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出功能，可够存储500次以上的操作数据，并具备批量处理数据功能；Ø具备振动声学指纹及电机电流信号波形、包络分析、时频图谱等展示功能；杭州国洲电力科技有限公司变压器/电抗器振动声学指纹监测系统相关标准。国产振动监测值3.3信号分析与处理3....

(2)重合度对比如图9所示，包络分析后可快速实现历史信号重合度对比分析，更直观地判断有载分接开关运行状态。为量化信号重合度对比，系统引入互相关系数的计算。当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线互相关系数接近1时，实时采集的信号接近正常运行状态；当互相关系数接近0时，有载分接开关可能存在故障。(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...

一、概述电力系统中的开关设备主要包括气体绝缘金属封闭开关设备(英文简称GIS；内部主要是断路器、隔离开关等)、敞开式开关设备（英文简称AIS；主要是高压开关、隔离开关等）、开关柜，各类开关设备材料、工艺、设计、安装过程中的缺陷以及频繁动作极易引起机械故障，严重时更会导致电气火灾、停电等事故。本章节以GIS为例做简单分析目前运行管理情况。GIS是当今输电网络中一种应用***的电气设备。通过将变电站中断路器、隔离开关、接地开关、电压/电流互感器、避雷器、连接母线、电缆终端、进出线套管等一次设备经过优化设计并有序地结合为整体，在金属壳内封装起来，设备内部充SF6气体作为灭弧和绝缘介质组成的封闭组合电...

4.3GZWS-03L型SF6气体综合监测子系统GIS采用SF6作为绝缘和灭弧介质，而SF6一旦发生泄漏或绝缘性能下降就将严重威胁其安全运行，实施SF6气体在线监测对确保GIS安全稳定运行具有重要意义。SF6气体监测单元主要功能特性如下：具备SF6气体压力、温度、密度及湿度实时监测功能，并可检测SO2、H2S和CO三种SF6气体分解产物；具备数据自动采集、本地存储、信号远传、趋势分析及展示、异常报警（包括监测数据超标、监测功能故障和通信中断）功能；具有断电不丢失存储数据、复电自启动、自复位的功能，可连续监测、存储及导出1年以上数据；用户可定义设置报警与闭锁门限值；采用全封闭设计，外形...

r=i=0N-1[Xi-X][Yi-Y]i=0N-1[Xi-X]2i=0N-1[Yi-Y]2(6)能量相似度(EDR):能量相似度分析用于衡量不同负载条件下测点振动能量的相似性,振动能量分布特性的改变能够反映GIS内部机械结构的变化，其定义为其中Xi和Yi分别为正常状态与实时测得振动信号的频域分布，X和Y为对应信号的平均值，互相关系数范围为0~1。正常运行时，相关系数应接近于1；存在故障时，信号频率分布发生改变，互相关系数减小。(4)频率复杂度(FCA)：频率复杂度的定义与信息熵类似，频率成分越复杂，对应的频率复杂度特征量越大，计算公式为：FCA=-fpfln⁡(pf)pf=EfEf=100H...

(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量矩阵。3.3.2绕组及铁芯运行状态分析下图13(a)为变压器/电抗器运行时的绕组及铁芯振动声学指纹的时域信号。为更直观地分析绕组及铁芯运行状态，采用频域法分析振动声学指纹信号，实现在线状态下的故障监测。如下图13(b)所示，基于振动声学指纹信号的频域分布，提取峰值频率、总谐波畸变率、基频能量比、互相关系数特征参量，以作为变压器/电抗器运...

目前针对 GIS设备较成熟的监测方法，主要有电气法、声测法及化学分析法三大类，以上监测方法均针对的是放电性故障所产生的电磁波、声波、光、电弧分解产物等物理量。但在 GIS的运行中，除了放电性故障之外，机械性故障也是导致事故发生的一大主要原因，当GIS设备存在开关触头接触异常、壳体对接不平衡、导杆轻微弯曲等缺陷时，在开关操作的机械力、负载电流产生的交变电动力等因素的作用下会产生机械性运动，造成设备异常振动。GIS设备的异常振动对其本体有很大危害，会造成六氟化硫气体泄露、盆式绝缘子和绝缘支柱损伤、外壳接地点悬浮等缺陷，长期发展可能导致绝缘事故的发生。因此，加强对GIS机械性故障的监测，是保证GIS...

各监测单元与监测系统平台之间的通信支持IEC61850、Modbus-RTU、Modbus-TCP、MQTT等多种接口和多种协议，支持4G/5G通讯功能；采用卫星授时及专有补偿算法，实现各监测单元的高精度时间同步；具备单一监测参量报警后，自动缩短其他监测参量的数据采样和上传周期功能；具备实物ID管理功能，提供GIS各部件运行状态信息链接入口，通过扫码或RFID识别设备读取GISID信息，通过站内网络（4G/5G/WIFI）传输给云端服务器，向服务器请求GIS本体详细信息、各项在线监测的历史数据、趋势、综合运行状态等信息；系统安装方便，易于维护和扩展，可根据GIS实际运行状况布置多源数据融...

各监测单元与监测系统平台之间的通信支持IEC61850、Modbus-RTU、Modbus-TCP、MQTT等多种接口和多种协议，支持4G/5G通讯功能；采用卫星授时及专有补偿算法，实现各监测单元的高精度时间同步；具备单一监测参量报警后，自动缩短其他监测参量的数据采样和上传周期功能；具备实物ID管理功能，提供GIS各部件运行状态信息链接入口，通过扫码或RFID识别设备读取GISID信息，通过站内网络（4G/5G/WIFI）传输给云端服务器，向服务器请求GIS本体详细信息、各项在线监测的历史数据、趋势、综合运行状态等信息；系统安装方便，易于维护和扩展，可根据GIS实际运行状况布置多源数据融...