電抗器振動聲紋監(jiān)測示意圖

運用 AFV 信號分析法判斷 OLTC 的狀態(tài)，需要關(guān)注 OLTC 在切換時的每一個細(xì)節(jié)。OLTC 切換時，內(nèi)部主要機構(gòu)部件的運動撞擊和摩擦產(chǎn)生的脈沖沖擊力，是 AFV 信號的主要來源。這些沖擊力通過變壓器油傳遞到變壓器箱壁，在箱壁上引起的振動響應(yīng)是多種激勵現(xiàn)象的綜合體現(xiàn)。我們通過對 AFV 信號的精確監(jiān)測和深入分析，能夠獲取 OLTC 的詳細(xì)狀態(tài)信息。比如，當(dāng) OLTC 出現(xiàn)觸頭開矩參數(shù)異常時，其振動信號的相位和頻率會發(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。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的科研合作背景。電抗器振動聲紋監(jiān)測示意圖

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目(已經(jīng)投運的廊坊特高壓站、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。聲學(xué)指紋振動聯(lián)系方式杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(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，可與監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號的正常監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入保存，便于對該廠家、型號的變壓器監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對分析。4.1.10具有報表分析功能，自動計算并保存重合度、動作時間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)等特征參量，并生成分析報表。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計算能力，就地采集并處理聲紋振動信號及驅(qū)動電機電流信號，完成OLTC信號包絡(luò)、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯振動信號頻譜分析及參數(shù)計算，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)平臺層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果。

信號包絡(luò)分析

為提高在線監(jiān)測的準(zhǔn)確度，GZAFV-01系統(tǒng)的IED/主機通常采用高采樣率獲取聲紋振動及驅(qū)動電機電流的信號，然而大量的數(shù)據(jù)不利于快速、準(zhǔn)確存儲與分析。因而采用包絡(luò)分析，簡化并反映原始信號特征，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)分析時存在提取深度不足、存在幅值偏差等問題，因此采用小波變換和希爾伯特變換結(jié)合的信號包絡(luò)分析。聲紋振動和電流的信號包絡(luò)分析

信號包絡(luò)重合度比對分析

信號包絡(luò)分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度比對分析，更直觀地判斷OLTC運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算。當(dāng)實時采集的與正常狀態(tài)的信號包絡(luò)互相關(guān)系數(shù)：◆接近1時，OLTC接近正常運行狀態(tài)。◆接近0時，OLTC可能存在故障。 杭州國洲電力科技有限公司相關(guān)的振動設(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，它通過有載分接開關(guān)（下文皆用OLTC簡稱）的逐級動作，實現(xiàn)對電網(wǎng)帶電運行中的調(diào)壓。OLTC是調(diào)壓變壓器中***可動的部件。依靠OLTC準(zhǔn)確及時的動作，不僅可減少和避免電壓大幅度波動，而且可以強制分配負(fù)荷流，保障安全可靠運行，增加調(diào)度的靈活性。OLTC由選擇器、切換開關(guān)和電動機構(gòu)組成，其性能包括電氣性能和機械能。電氣性能是指觸頭接觸電阻，當(dāng)觸頭接觸電阻增大時，會引起觸頭過熱，甚至燒損。機械性能是指OLTC切換過程中選擇和切換開關(guān)的動作順序和時間配合，及切換過程是否存在卡塞和觸頭切換不到位等GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)（變壓器、電抗器)的智能評估和故障預(yù)警。監(jiān)測振動監(jiān)測等級

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的實際應(yīng)用價值。電抗器振動聲紋監(jiān)測示意圖

變壓器振動主要包括OLTC切換時的瞬態(tài)振動、電流通過繞組時電動力引起的繞組振動、硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結(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傳感器測得。

OLTC切換過程中，分接選擇器動作、切換開關(guān)動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產(chǎn)生聲紋振動信號，信號包含觸頭分合狀態(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、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機驅(qū)動力矩的變化，從而使驅(qū)動電機電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動電機電流信號與聲紋振動信號的結(jié)合分析，可更加有效的評價OLTC在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。 電抗器振動聲紋監(jiān)測示意圖