AFV信號分析法在觸頭磨損診斷中的應用。觸頭磨損是OLTC的常見故障之一,長期分合操作會導致觸頭表面的材料消耗、凹凸不平,進而影響接觸電阻和機械穩(wěn)定性。AFV信號分析法通過監(jiān)測振動信號的時域特征(如峰值、上升時間)和頻域特征(如高頻能量分布),可以量化觸頭磨損程度。實驗表明,當觸頭磨損嚴重時,振動信號的脈沖寬度會增大,且高頻成分(>5kHz)的幅值***升高。通過建立觸頭磨損與振動特征的對應關系,可實現(xiàn)觸頭壽命預測以及更換周期優(yōu)化。杭州國洲電力科技有限公司的振動監(jiān)測標準。斷路器振動監(jiān)測規(guī)范
能量分布曲線
基于小波變換的聲紋振動信號多分辨率分析結果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細分量,計算各層詳細分量信號能量,可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線,可判斷OLTC運行狀態(tài),并提取互相關系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動信號能量分布曲線比對。
時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)
獲取聲紋振動信號的時頻能量分布矩陣,同時反映原始信號時域、頻域特性及能量分布。將信號時頻分布矩陣分為6個區(qū)間,計算各區(qū)間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 進口振動監(jiān)測重要性杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的科研支持背景。
OLTC是在勵磁狀態(tài)下,通過改變繞組分接位置實現(xiàn)電網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(jù)國家電網(wǎng)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(wǎng)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。
◆可在不同的監(jiān)測結果之間進行比較區(qū)分正常與異常?!艟哂袝r間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能,可手動選擇信號觸發(fā)方式。◆具有AFV和電流信號歷史數(shù)據(jù)變化趨勢曲線功能。◆具有閾值超限告警功能,軟件自動分析信號增長趨勢,實現(xiàn)自動閾值告警,也可手動設置閾值告警的限值,支持短信閾值告警。◆系統(tǒng)軟件內置各種故障的特征數(shù)據(jù)庫,可與監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行比對,通過波形形狀、時間長度和幅值,診斷分析出故障類型;也可將新測得的數(shù)據(jù)作為診斷卡的一部份,方便后期與同一開關作縱向比對分析?!艟哂袌蟊矸治龉δ埽嚎舍槍Σ煌j曲線能夠進行動作曲線的重合度、抖動度、延遲/制動時間、高/低頻振動最大值、電流最大值/平均值等參數(shù)計算并生成分析報表。◆可靈活選擇圖譜各點的幅值數(shù)據(jù)并顯示,便于分析圖譜的變化特征?!艟哂袠藴蕡D譜庫功能,系統(tǒng)軟件可將同一廠家同一型號的正常監(jiān)測數(shù)據(jù)導入保存,便于對該廠家、型號的OLTC數(shù)據(jù)曲線作橫向比對分析?!魴C械特性監(jiān)測包括:檔位、動作次數(shù)、振動狀態(tài)、電機電流、動作時間等?!魧ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)進行融合分析與評價,判斷OLTC運行狀態(tài),閾值告警輸出。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術的標準化實施路徑。
變壓器在生產(chǎn)、運輸、安裝過程中或在短路電流作用下,均會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、斷路及機械損傷等,以上故障類型均可能導致繞組變形。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、接地不良、夾件松動或損傷,常用監(jiān)測方法包括絕緣電阻測試及接地電流監(jiān)測。什么是聲學指紋振動監(jiān)測?杭州特高壓振動監(jiān)測工作
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術系統(tǒng)的多功能集成。斷路器振動監(jiān)測規(guī)范
綜上所述,采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài),適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測,與變壓器無電氣連接而不影響正常運行,有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結合多年技術預研儲備及現(xiàn)場技術服務經(jīng)驗,成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng),既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式,也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置(在線監(jiān)測式:IED,便攜/手持式:主機;下文皆用IED/主機簡稱)、云服務器、通訊單元及供電單元構成;操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號頻譜分析等多種算法,并提取故障診斷特征參量,在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。斷路器振動監(jiān)測規(guī)范