杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)類設(shè)備主要包括GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）、AIS（敞開式斷路器）、GIS /敞開式的隔離開關(guān)、開關(guān)柜斷路器等。各類開關(guān)設(shè)備的材料、工藝、設(shè)計、安裝過程中的缺陷以及頻繁動作極易引起機械故障，嚴重時更會導(dǎo)致電氣火災(zāi)、停電等事故，現(xiàn)有狀態(tài)檢修方式的試驗周期長、耗費人力物力、檢修效率低等缺點，較大地影響設(shè)備正常運行。

基于聲紋振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。 杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)合作案例。杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

3.1技術(shù)原理變壓器振動主要包括OLTC切換時的瞬態(tài)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(dǎo)致鐵芯振動、以及冷卻裝置工作時的振動。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動頻率小于100Hz，不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動信號通過絕緣油、支撐單元、加強筋結(jié)構(gòu)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(guān)動作、動靜觸頭碰撞等機械動作產(chǎn)生聲紋振動信號，信號包含觸頭分合狀態(tài)、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(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發(fā)生改變或儲能過程中存在機構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機驅(qū)動力矩的變化，從而使驅(qū)動電機電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動電機電流信號與聲紋振動信號的結(jié)合分析，可更加有效的評價OLTC在線運行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。 在線聲紋振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測生產(chǎn)企業(yè)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測服務(wù)的客戶成功案例。

目前針對GIS較成熟的監(jiān)測方法，主要有電氣法、聲測法及化學(xué)分析法三大類，以上監(jiān)測方法均針對的是放電性故障所產(chǎn)生的電磁、聲、光、電弧分解產(chǎn)物等物理量。但在GIS的運行中，除了放電性故障之外，機械性故障也是導(dǎo)致事故發(fā)生的一大主要原因，當(dāng)GIS存在開關(guān)觸頭接觸異常、殼體對接不平衡、導(dǎo)桿輕微彎曲等缺陷時，在開關(guān)操作的機械力、負載電流產(chǎn)生的交變電動力等因素的作用下會產(chǎn)生機械性運動，造成設(shè)備異常振動。GIS的異常振動對其本體有很大危害，會造成SF6氣體泄露、盆式絕緣子和絕緣支柱損傷、外殼接地點懸浮等缺陷，長期發(fā)展可能導(dǎo)致絕緣事故的發(fā)生。因此，加強對GIS機械性故障的監(jiān)測，是保證GIS安全運行的重要手段。

二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（遵循但不限于下列標(biāo)準(zhǔn)）2.1GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）。2.2GB/T10230.1分接開關(guān)第1部分：性能要求和試驗方法。2.3GB/T10230.2分接開關(guān)第2部分：應(yīng)用導(dǎo)則。2.4DL/T265變壓器有載分接開關(guān)現(xiàn)場試驗導(dǎo)則。2.5DL/T574變壓器分接開關(guān)運行維修導(dǎo)則。2.6DL/T846.8-2017高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件第8部分有載分接開關(guān)測試儀。2.7DL/T860變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。2.8DL/T1430變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則。2.9DL/T1432.1變電設(shè)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(guān)使用導(dǎo)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(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范第2部分：電力變壓器分接開關(guān)測試儀。2.13DL/T1805電力變壓器用有載分接開關(guān)選用導(dǎo)則。2.14Q/GDW383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則。GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)--GIS及敞開式的隔離開關(guān)監(jiān)測技術(shù)背景。

4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計算能力，就地采集并處理聲紋振動信號及驅(qū)動電機電流信號，完成OLTC信號包絡(luò)、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯振動信號頻譜分析及參數(shù)計算，根據(jù)傳輸層要求統(tǒng)一通訊接口及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)平臺層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果。4.2.2具備實物ID管理功能，提供OLTC、繞組及鐵芯運行狀態(tài)信息鏈接入口，可掃碼讀取設(shè)備在線監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)及趨勢。通過掃碼或RFID識別設(shè)備，讀取設(shè)備ID信息，通過站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)（4G/5G/WIFI）傳輸給云端服務(wù)器，向服務(wù)器請求該設(shè)備的詳細信息，以及詳細的運行狀態(tài)，測試信息等。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(jié)合。有載開關(guān)聲紋振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測監(jiān)測文章

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用背景。杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景

6.4 2020年11月19日，我公司獲邀南網(wǎng)廣西電網(wǎng)公司總經(jīng)辦和生產(chǎn)技術(shù)部的邀請，委派公司技術(shù)智造中心總監(jiān)王國明博士向廣西電網(wǎng)公司的總經(jīng)理、副總經(jīng)理以及生產(chǎn)技術(shù)部、電力科學(xué)研究院等相關(guān)部門和直屬單位的領(lǐng)導(dǎo)做了《變壓器聲紋振動在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)》的專題匯報，榮獲領(lǐng)導(dǎo)和**們的稱贊與肯定。

6.5 2020年10月30日，國網(wǎng)公司設(shè)備部領(lǐng)導(dǎo)視察1000kV廊坊特高壓變電站已投運的1000kV電抗器運行情況（如下圖6.4所示）。通過查看我公司的GZOLM-1000T型變壓器綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)（局部放電、聲紋振動、鐵芯接地電流、油中溶解氣體、電抗器空負載等運行參數(shù)）的多參量數(shù)據(jù)監(jiān)測和融合評價技術(shù)所展示的電抗器在線運行中的性能狀況），后根據(jù)評價電抗器在線運行健康態(tài)勢的診斷報告，把某一臺電抗器下線返廠維修，在廠區(qū)解體后驗證了診斷報告的準(zhǔn)確性。 杭州變壓器振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)背景