變壓器是電力系統變電站中非常重要的電力設備,它通過有載分接開關(下文皆用OLTC簡稱)的逐級動作,實現對電網帶電運行中的調壓。OLTC是調壓變壓器中***可動的部件。依靠OLTC準確及時的動作,不僅可減少和避免電壓大幅度波動,而且可以強制分配負荷流,保障安全可靠運行,增加調度的靈活性。OLTC由選擇器、切換開關和電動機構組成,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-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統傳感器。高壓開關振動監測軟件
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。 進口振動監測預警系統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技術突破點。
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。
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8層分解后產生第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。比對正常狀態與異常狀態能量分布曲線,可判斷OLTC運行狀態,并提取互相關系數、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態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個區間,計算各區間平均值作為特征參量,用于OLTC正常狀態與異常狀態比對。下圖3.9為正常狀態下聲紋振動信號時頻能量矩陣。 GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監測與診斷系統原理。
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。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監測技術的研發背景與創新點。GZAF-1000T系列電抗器振動振動技術怎么樣
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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。高壓開關振動監測軟件