變壓器運行時,電流通過繞組時產生的電動力引起繞組振動,硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導致鐵芯振動。由于繞組導體所受電動力正比于負載電流的平方,繞組的聲紋振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應強度正比于加載電壓的平方,鐵芯的聲紋振動信號的基頻也為100Hz。另外,考慮到鐵芯振動的非線性特性,聲紋振動信號還會包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當變壓器的繞組變形或鐵芯故障后,聲紋振動信號頻譜分布將發(fā)生改變,產生諧波分量。因此,信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據,采用聲紋振動監(jiān)測法可實現(xiàn)繞組及鐵芯在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的成功案例分享。專注振動聲學指紋在線監(jiān)測設備
二、相關標準(遵循但不限于下列標準)2.1GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)。2.2GB/T10230.1分接開關第1部分:性能要求和試驗方法。2.3GB/T10230.2分接開關第2部分:應用導則。2.4DL/T265變壓器有載分接開關現(xiàn)場試驗導則。2.5DL/T574變壓器分接開關運行維修導則。2.6DL/T846.8-2017高電壓測試設備通用技術條件第8部分有載分接開關測試儀。2.7DL/T860變電站通信網絡和系統(tǒng)。2.8DL/T1430變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術導則。2.9DL/T1432.1變電設備在線監(jiān)測裝置檢驗規(guī)范第1部分:通用檢驗規(guī)范。2.10DL/T1538電力變壓器用真空有載分接開關使用導則。2.11DL/T1540油浸式交流電抗器(變壓器)運行振動測量方法。2.12DL/T1694.2高壓測試儀器及設備校準規(guī)范第2部分:電力變壓器分接開關測試儀。2.13DL/T1805電力變壓器用有載分接開關選用導則。2.14Q/GDW383智能變電站技術導則。隔離開關振動聲學指紋在線監(jiān)測產品參數(shù)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的用戶界面優(yōu)化。
技術背景GIS運行時,電流通過高壓導體時產生的電動力引起振動,由于導體所受電動力正比于負載電流的平方,GIS本體振動產生的聲紋振動信號的基頻為100Hz。當存在機械故障時,聲紋振動信號的頻譜分布將發(fā)生改變,產生諧波分量。GIS本體機械型缺陷主要是指內部存在開關觸頭接觸異常、導電桿接觸不良、母線卡簧松動、屏蔽罩松動等異常時,在交變電場作用下發(fā)生異常振動,長期振動可能導致導電桿和絕緣件松動,易造成絕緣事故。異常振動還可能造成SF6氣體泄漏,損壞絕緣子和絕緣支柱,影響外殼接地牢固,危及GIS運行安全。
OLTC是在勵磁狀態(tài)下,通過改變繞組分接位置實現(xiàn)電網的有載調壓,起到穩(wěn)定負載電壓、調節(jié)無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統(tǒng)計結果表明(下圖1所示),OLTC故障占變壓器總體故障的30%以上,各類故障影響變壓器及整個電網的安全穩(wěn)定運行,嚴重時更會導致大面積停電、電氣火災等事故。OLTC的故障模式有多種,具體包括傳動軸斷裂、選擇開關觸頭接觸不良、操作機構失靈造成的拒動或滑檔現(xiàn)象、限位開關失靈、切換開關拒切、中止或動作滯后、內部緊固件松動和脫落、以及內部滲漏等。根據國家電網設備部發(fā)布的《設備管理重點工作任務》,2020年度需完成382臺換流變OLTC隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實施OLTC在線監(jiān)測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義,也是今后的發(fā)展方向。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監(jiān)測包絡分析。
3.2.1感知層的傳感器GZAFV-01系統(tǒng)的感知層如上圖3.1所示,由IED/主機、6路聲紋振動傳感器、1路電流傳感器等構成,聲紋振動傳感器集成電荷放大器,將聲紋振動信號轉換成與之成正比的電壓信號;電流傳感器采用微型卡扣結構,便于現(xiàn)場安裝。各傳感器外觀及參數(shù)如下表1所示。◆3路聲紋振動傳感器采集取OLTC振動信號,通過固定底座安裝在變壓器外壁,安裝位置選取平行于OLTC的垂直傳動桿方向,且盡量靠近OLTC的觸頭組處。◆1路電流傳感器采集OLTC驅動電機電流信號,安裝于OLTC驅動電機電源線處?!?路聲紋振動傳感器采集變壓器繞組及鐵芯聲紋振動信號,安裝位置選取于上夾件底部、非冷卻器側油箱表面中部、油箱頂部中心點。為保持監(jiān)測點的同一性,便于后期監(jiān)測數(shù)據的時間軸線比對,所有聲紋振動傳感器底座長期固定在變壓器外壁上。安裝示意圖如下圖3.2所示。(備注:傳感器安裝的數(shù)量及位置可根據被測設備的監(jiān)測需求而靈活調整)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務。杭州國洲電力振動聲學指紋在線監(jiān)測功能特點
GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(變壓器、電抗器)實時監(jiān)測和分析的結合。專注振動聲學指紋在線監(jiān)測設備
6.22020年10月22日,我公司的常務副總經理胡晗先生、技術智造中心總監(jiān)王國明博士以技術顧問的身份,獲邀參與國網冀北電力有限公司關于智慧物聯(lián)體系建設專項勞動競賽成果評審會,會上向國網冀北公司設備運行管理領域的各位領導和**們匯報了《電力設備聲紋振動監(jiān)測技術的發(fā)展態(tài)勢和應用前景》,并會中作為廠家**參與技術評審,榮獲與會領導和**們的高度認可。
6.3 2020年8月6日,我公司榮獲南方電網生產技術部的邀請作為技術合作商的**,委派研發(fā)副總經理沈佳華先生參加南方電網的生產技術部、各分省公司、南網電科院和南網數(shù)研院等部門/單位的**們出席的《公司新技術交流會議》,向與會的各位**做了《變壓器振動監(jiān)測技術》的專題匯報。 專注振動聲學指紋在線監(jiān)測設備