電抗器振動(dòng)聲紋監(jiān)測(cè)示意圖

運(yùn)用 AFV 信號(hào)分析法判斷 OLTC 的狀態(tài)，需要關(guān)注 OLTC 在切換時(shí)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。OLTC 切換時(shí)，內(nèi)部主要機(jī)構(gòu)部件的運(yùn)動(dòng)撞擊和摩擦產(chǎn)生的脈沖沖擊力，是 AFV 信號(hào)的主要來(lái)源。這些沖擊力通過(guò)變壓器油傳遞到變壓器箱壁，在箱壁上引起的振動(dòng)響應(yīng)是多種激勵(lì)現(xiàn)象的綜合體現(xiàn)。我們通過(guò)對(duì) AFV 信號(hào)的精確監(jiān)測(cè)和深入分析，能夠獲取 OLTC 的詳細(xì)狀態(tài)信息。比如，當(dāng) OLTC 出現(xiàn)觸頭開(kāi)矩參數(shù)異常時(shí)，其振動(dòng)信號(hào)的相位和頻率會(huì)發(fā)生特定變化，利用這些變化特征，我們可以準(zhǔn)確診斷出 OLTC 的故障類型，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，避免因 OLTC 故障引發(fā)電力系統(tǒng)事故。杭州國(guó)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)的科研合作背景。電抗器振動(dòng)聲紋監(jiān)測(cè)示意圖

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(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等)，實(shí)現(xiàn)大型變壓器全振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí)，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(guó)曉星變壓器廠、杭州錢(qián)江變壓器廠等)、OLTC制造商（上海華明的遵義長(zhǎng)征廠區(qū)、德國(guó)MR等）、變電站綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)承建商(國(guó)網(wǎng)智能、南瑞科技、長(zhǎng)園深瑞等)開(kāi)展合作，不斷豐富各型號(hào)變壓器的聲紋振動(dòng)信號(hào)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。聲學(xué)指紋振動(dòng)聯(lián)系方式杭州國(guó)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)的成功案例分享。

4.1.9智能分析功能：軟件內(nèi)置典型故障特征的數(shù)據(jù)庫(kù)，可與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)信號(hào)波形、時(shí)間長(zhǎng)度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號(hào)的正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入保存，便于對(duì)該廠家、型號(hào)的變壓器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對(duì)分析。4.1.10具有報(bào)表分析功能，自動(dòng)計(jì)算并保存重合度、動(dòng)作時(shí)間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動(dòng)峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)等特征參量，并生成分析報(bào)表。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動(dòng)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，完成OLTC信號(hào)包絡(luò)、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯振動(dòng)信號(hào)頻譜分析及參數(shù)計(jì)算，根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺(tái)層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果。

信號(hào)包絡(luò)分析

為提高在線監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機(jī)通常采用高采樣率獲取聲紋振動(dòng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的信號(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(wèn)題，因此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。聲紋振動(dòng)和電流的信號(hào)包絡(luò)分析

信號(hào)包絡(luò)重合度比對(duì)分析

信號(hào)包絡(luò)分析后可快速實(shí)現(xiàn)歷史信號(hào)重合度比對(duì)分析，更直觀地判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)。為量化信號(hào)重合度比對(duì)，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算。當(dāng)實(shí)時(shí)采集的與正常狀態(tài)的信號(hào)包絡(luò)互相關(guān)系數(shù)：◆接近1時(shí)，OLTC接近正常運(yùn)行狀態(tài)。◆接近0時(shí)，OLTC可能存在故障。 杭州國(guó)洲電力科技有限公司相關(guān)的振動(dòng)設(shè)備。

變壓器是電力系統(tǒng)變電站中非常重要的電力設(shè)備，它通過(guò)有載分接開(kāi)關(guān)（下文皆用OLTC簡(jiǎn)稱）的逐級(jí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)帶電運(yùn)行中的調(diào)壓。OLTC是調(diào)壓變壓器中***可動(dòng)的部件。依靠OLTC準(zhǔn)確及時(shí)的動(dòng)作，不僅可減少和避免電壓大幅度波動(dòng)，而且可以強(qiáng)制分配負(fù)荷流，保障安全可靠運(yùn)行，增加調(diào)度的靈活性。OLTC由選擇器、切換開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其性能包括電氣性能和機(jī)械能。電氣性能是指觸頭接觸電阻，當(dāng)觸頭接觸電阻增大時(shí)，會(huì)引起觸頭過(guò)熱，甚至燒損。機(jī)械性能是指OLTC切換過(guò)程中選擇和切換開(kāi)關(guān)的動(dòng)作順序和時(shí)間配合，及切換過(guò)程是否存在卡塞和觸頭切換不到位等GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（變壓器、電抗器)的智能評(píng)估和故障預(yù)警。監(jiān)測(cè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)等級(jí)

杭州國(guó)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)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。電抗器振動(dòng)聲紋監(jiān)測(cè)示意圖

變壓器振動(dòng)主要包括OLTC切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過(guò)繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(dòng)、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動(dòng)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)頻率小于100Hz，不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動(dòng)信號(hào)通過(guò)絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的聲紋振動(dòng)傳感器測(cè)得。

OLTC切換過(guò)程中，分接選擇器動(dòng)作、切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生聲紋振動(dòng)信號(hào)，信號(hào)包含觸頭分合狀態(tài)、三相觸頭是否同期、觸頭表面是否平整、切換是否到位等信息，可反映OLTC結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動(dòng)、變形等故障。切換過(guò)程中若儲(chǔ)能彈簧性能發(fā)生改變或儲(chǔ)能過(guò)程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過(guò)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)與聲紋振動(dòng)信號(hào)的結(jié)合分析，可更加有效的評(píng)價(jià)OLTC在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類型診斷。 電抗器振動(dòng)聲紋監(jiān)測(cè)示意圖