變壓器振動主要包括OLTC切換時的瞬態振動、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致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中,由冷卻系統引起的基本振動頻率小于100Hz,不作為變壓器的分析內容。變壓器內部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結構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、切換開關動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產生聲紋振動信號,信號包含觸頭分合狀態、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結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現象,必然伴隨著電機驅動力矩的變化,從而使驅動電機電流發生變化。因此,可通過監測驅動電機電流信號與聲紋振動信號的結合分析,可更加有效的評價OLTC在線運行狀態下的健康態勢評價與故障類型診斷。 GZAFV-01型聲紋振動監測系統的基本功能。杭州GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動振動系統安裝
電流信號分析法驅動電機電流信號的出現與消失可作為驅動電機運行與停止的標志,因此可選擇電流信號持續時間作為OLTC動作的持續時間,此數據也是機械狀態診斷的重要特征量,開關動作若出現持續時間過短或過長的現象,則表明切換過程中可能出現某種異常。彈簧儲能過程是OLTC切換過程中諸多重要事件之一,當儲能彈簧儲能過程中存在機械卡澀或彈簧性能改變等現象,必然伴隨著電機驅動力矩的變化,使驅動電機的轉速發生變化,從而使驅動電機電流發生變化。因此,通過監測驅動電動機電流信號就可以了解OLTC驅動機構的工作情況,以及部件的磨損、卡澀、潤滑、同步性等情況,用以判斷OLTC儲能彈簧性能改變或儲能過程中是否存在卡澀等故障。杭州GZAF-1000T系列電抗器振動振動組件GZAFV-01型聲紋振動監測系統(變壓器、電抗器)的評價和維護建議。
電弧故障的AFV信號診斷方法。OLTC在切換過程中可能產生電弧,尤其是在觸頭接觸不良或絕緣劣化的情況下。電弧不僅會加速觸頭燒蝕,還會產生高頻電磁噪聲和機械振動。AFV信號分析法通過監測振動信號中的高頻突發成分(如10kHz以上的瞬態脈沖),可以判斷電弧發生的強度和頻率。此外,電弧振動信號通常具有非平穩特性,需結合短時傅里葉變換(STFT)或希爾伯特-黃變換(HHT)進行時頻分析,以提高診斷靈敏度。與傳統檢測方法(如油色譜分析、紅外測溫)相比,AFV信號分析法具有實時性強、靈敏度高、無需停電等優勢。油色譜分析雖能檢測絕緣劣化,但無法直接反映機械故障;而AFV信號可直接捕捉OLTC的機械狀態變化。此外,AFV傳感器安裝簡便,通常只需在變壓器外殼布置少量測點即可實現長期監測,非常適合智能電網中的在線狀態評估。
AFV 信號分析法基于對 OLTC 振動特性的研究來判斷其狀態。OLTC 內部觸頭在頻繁的分 / 合切換過程中,由于機械應力、化學腐蝕以及觸頭材料的消耗,不可避免地會出現凹凸不平和變形的情況。這種變化直接導致觸頭壓力、接觸電阻和開矩參數發生改變,進而使得 OLTC 的振動特征產生明顯變化。比如,觸頭磨損嚴重時,振動信號的高頻成分會增加,信號的穩定性變差。通過 AFV 傳感器持續監測這些振動特征的改變,我們就可以準確判斷 OLTC 是否處于故障狀態,及時采取相應措施,保障電力系統的穩定運行。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統技術方案。
在 OLTC 的狀態監測中,AFV 信號分析法具有重要的應用價值。OLTC 內部觸頭在頻繁的分 / 合操作中,由于機械磨損和電氣腐蝕,容易出現各種問題,如觸頭凹凸不平、變形等。這些問題會導致觸頭壓力接觸電阻和開矩參數發生變化,進而使 OLTC 的振動特征發生改變。AFV 傳感器通過監測這些振動特征的變化,能夠及時發現 OLTC 的潛在故障。例如,當觸頭接觸電阻增大時,振動信號的幅值會在特定頻率段出現明顯變化。通過對這些變化的分析,我們可以準確判斷 OLTC 的故障類型,為設備的維護和檢修提供有力支持。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的客戶反饋分析。GZAF-1000S系列高壓開關振動系統技術說明
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的未來發展趨勢。杭州GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動振動系統安裝
在運用 AFV 信號分析法判斷 OLTC 狀態時,要注重對 OLTC 切換過程中信號變化的研究。OLTC 切換瞬間,內部主要機構部件的運動撞擊和摩擦產生強烈的脈沖沖擊力,這些沖擊力迅速通過變壓器油和靜觸頭傳遞到變壓器箱壁,引發箱壁的振動。AFV 傳感器在這個過程中捕捉到的振動信號,包含了 OLTC 切換時間、觸頭狀態等重要信息。例如,當 OLTC 的切換時間變長時,振動信號的持續時間也會相應增加,信號的起始和結束特征也會發生變化。通過對這些信號變化的細致分析,我們可以準確判斷 OLTC 的工作狀態是否正常,及時發現潛在的故障隱患。杭州GZAF-1000T系列變壓器/電抗器振動振動系統安裝