振动声学指纹监测技术简介
20世纪80年代，振动声学指纹监测技术***被日本学者应用于断路器的故障检测中，发展至今，该技术先后应用于变压器、GIS等设备的状态评估。该方法的基本思想是利用振动加速度传感器，非介入性地监测设备运行过程中的振动声学指纹信号，获取设备状态信息和作模式，从而实现对绕组变形、机构卡滞、松动、变形、磨损、润滑等机械隐患或故障的自动诊断。国内外关于该项技术的应用尚处于起步阶段，形成的标准包括《IEC60076-10Powertransformers-Part10:Determinationofsoundlevels》、《GB-T1094.10-2003电力变压器第10部分：声级测定》、《DLT1540-2016油浸式交流电抗器（变压器）运行振动测量方法》、《国家电网公司变电检测通用管理规定第11分册机械振动检测细则》。现有标准*规定振动加速度幅值、振动位移、声压级等参量的测量，缺少有效的故障诊断和设备状态评价方法。本汇编材料为我公司结合多年研发及现场实测经验，形成的电力设备振动声学指纹监测技术体系。 GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统绕组及铁芯运行状态分析。高压开关振动监测人员
、遵循的相关标准GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准；GB/T37548变电站设备物联网通信架构及接口要求；DL/T259六氟化硫气体密度继电器校验规程；DL/T860变电站通信网络和系统；DLT1498.1变电设备在线监测装置技术规范第1部分通则；DL/T1498.3变电设备在线监测装置技术规范第3部分：电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置；DL/T1987六氟化硫气体泄漏在线监测报警装置技术条件；Q/GDW1535变电设备在线监测装置通用技术规范；Q/GDW11311气体绝缘金属封闭开关设备特高频法局部放电在线监测装置技术规范；Q/GDW11282气体绝缘金属封闭开关设备特高频局部放电传感器现场检验规范；国家电网公司智能组合电器技术规范；Q/CSG11401气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电特高频检测技术规范；Q/CSG变电设备在线监测装置通用技术规范(征求意见稿)。浙江在线振动监测故障诊断杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测频谱分析。
包络分析为提高在线监测的准确度，GZAF-1000T系统的数据采集装置通常采用高采样率获取振动声学信号及驱动电机电流信号，然而大量的数据不利于快速、准确存储与分析。因而采用包络分析，简化并反映原始信号特征，便于后续分析与处理。传统希尔伯特变换进行包络分析时存在提取深度不足、存在幅值偏差等问题，因此，GZAF-1000T系统采用小波变换和希尔伯特变换结合的信号包络分析。有载分接开关振动声学信号和驱动电机电流信号包络分析如下图8的A和B所示。
3.4.2监测系统的智慧化功能Ø具备边缘计算能力，就地采集并处理振动声学指纹信号及驱动电机电流信号，完成有载分接开关信号包络、ATF等分析，完成绕组及铁芯振动信号频谱分析及参数计算，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；Ø具备实物ID管理功能，提供有载分接开关、绕组及铁芯运行状态信息链接入口，可扫码读取设备在线监测历史数据及趋势。通过扫码或RFID识别设备，读取设备ID信息，通过站内网络（4G/5G/WIFI）传输给云端服务器，向服务器请求该设备的详细信息，以及详细的运行状态，测试信息等。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术的影响力。
Ø自动提取分合动作时间、电机峰值电流、电机电流燃弧时间、电流抖动振动声学高幅值关键特征、振动声学脉动关键特征等参量；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。下图2所示为隔离开关典型振动声学指纹及电机电流信号时域谱图：杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹监测系统技术规范性引用文件。高压开关振动监测人员
杭州国洲电力科技有限公司振动监测重要性。高压开关振动监测人员
4.2GZAF-06型振动声学指纹监测子系统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GIS设备振动检测与分析具有重要意义。振动声学指纹监测单元主要功能特性如下：采用加速度传感器检测GIS本体振动声学指纹信号，监测单元具备多个传感测点连续实时或周期性自动监测功能；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，且用户可定义设置报警阈值；高压开关振动监测人员
