特高壓振動(dòng)聲學(xué)指紋應(yīng)用前景

變壓器在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝過程中或在短路電流作用下，均會(huì)使繞組及鐵芯壓緊程度降低，繞組及鐵芯故障分別約占變壓器整體故障的36%和4%，對變壓器抗短路電流沖擊能力及安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生巨大威脅。繞組故障主要包括絕緣老化、受潮、匝間或繞組間短路、斷路及機(jī)械損傷等，以上故障類型均可能導(dǎo)致繞組變形。傳統(tǒng)的繞組變形監(jiān)測方法有低壓脈沖法(LVI)、頻率響應(yīng)分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI)，以上方法*適用于離線或停電監(jiān)測。鐵芯典型故障包括壓鐵松動(dòng)、接地不良、夾件松動(dòng)或損傷，常用監(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)。特高壓振動(dòng)聲學(xué)指紋應(yīng)用前景

AFV 信號(hào)分析法的關(guān)鍵在于通過對 OLTC 振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測和分析，獲取其狀態(tài)數(shù)據(jù)和工作模式。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，通過變壓器油傳遞到變壓器箱壁，在箱壁上形成振動(dòng)響應(yīng)。這些振動(dòng)響應(yīng)包含了 OLTC 內(nèi)部多種激勵(lì)現(xiàn)象的信息，如觸頭的分 / 合狀態(tài)、彈簧的彈性等。AFV 傳感器采集這些振動(dòng)信號(hào)，并運(yùn)用專業(yè)的分析方法提取其中的特征參數(shù)。當(dāng) OLTC 出現(xiàn)觸頭磨損故障時(shí)，特征參數(shù)中的某些指標(biāo)，如振動(dòng)信號(hào)的峰峰值、有效值等會(huì)發(fā)生明顯變化。通過對這些變化的判斷，我們可以準(zhǔn)確診斷出 OLTC 的故障狀態(tài)，為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。特高壓GIS振動(dòng)聲學(xué)指紋監(jiān)測的原理聲學(xué)指紋振動(dòng)監(jiān)測軟件介紹。

變壓器運(yùn)行時(shí)，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(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)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性，聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后，聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號(hào)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(dòng)監(jiān)測法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價(jià)與故障類型診斷。

AFV信號(hào)分析法是一種基于振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測的OLTC（有載分接開關(guān)）狀態(tài)診斷技術(shù)。其**原理是利用AFV（Acoustic Frequency Vibration）傳感器采集變壓器箱壁上的振動(dòng)信號(hào)，通過分析信號(hào)的時(shí)域、頻域特征，判斷OLTC的運(yùn)行狀態(tài)。OLTC在切換過程中，內(nèi)部機(jī)構(gòu)（如觸頭、彈簧、傳動(dòng)裝置）的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械沖擊和摩擦振動(dòng)，這些振動(dòng)信號(hào)通過靜觸頭或變壓器油傳遞至箱壁。由于不同故障（如觸頭磨損、彈簧老化、電弧放電）會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)特征的變化，因此AFV信號(hào)分析法能夠有效識(shí)別OLTC的早期故障，為預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù)。GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

在運(yùn)用 AFV 信號(hào)分析法對 OLTC 進(jìn)行狀態(tài)判斷時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到 OLTC 故障類型與振動(dòng)特性之間的緊密聯(lián)系。OLTC 內(nèi)部的故障，無論是觸頭問題還是彈簧彈性下降，都會(huì)通過振動(dòng)信號(hào)表現(xiàn)出來。以觸頭磨損為例，隨著磨損程度的加深，觸頭間的接觸面積減小，接觸電阻增大，在分 / 合過程中產(chǎn)生的沖擊力也會(huì)相應(yīng)改變，從而導(dǎo)致 OLTC 振動(dòng)信號(hào)的幅值和頻率發(fā)生變化。通過對 AFV 信號(hào)的長期監(jiān)測和分析，建立起故障類型與振動(dòng)特征之間的對應(yīng)關(guān)系，我們就能在 OLTC 出現(xiàn)故障的早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，提高電力系統(tǒng)的可靠性。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的成功案例分享。杭州具備振動(dòng)現(xiàn)貨

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OLTC故障模式：傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操控機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)和滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動(dòng)作滯后、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。機(jī)械故障是OLTC的主要故障類型，它可損壞OLTC和變壓器，影響電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行并造成嚴(yán)重后果。因此對OLTC帶電運(yùn)行中的機(jī)械性能進(jìn)行在線監(jiān)測，可預(yù)知故障可能性和判別故障類型，對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

變壓器故障中有40%的事故是由于OLTC故障引起的。目前對OLTC狀態(tài)監(jiān)測采用的是停電檢修的方式，根據(jù)一定的狀態(tài)檢修周期，對OLTC進(jìn)行大規(guī)模的部件檢查、清洗和更換，但是停電檢修存在著以下很明顯的缺陷：◆必須中斷供電，影響同戶用電，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。◆在狀態(tài)檢修周期間隔階段，OLTC的故障不易發(fā)現(xiàn)，引起供電事故的可能性大。◆傳統(tǒng)停電檢修方式對OLTC工作順序發(fā)生變化的故障無法監(jiān)測，如切換開關(guān)等部件的動(dòng)作順序和時(shí)間配合是否正確，以及切換過程是否存在卡塞和觸頭切換不到位等。 特高壓振動(dòng)聲學(xué)指紋應(yīng)用前景