杭州GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)應(yīng)用范圍

OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下，通過改變繞組分接位置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的有載調(diào)壓，起到穩(wěn)定負(fù)載電壓、調(diào)節(jié)無功潮流、增加電網(wǎng)靈活度等重要作用。它是調(diào)壓變壓器中***的可動(dòng)部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)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(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。OLTC的故障模式有多種，具體包括傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操作機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)或滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(guān)拒切、中止或動(dòng)作滯后、內(nèi)部緊固件松動(dòng)和脫落、以及內(nèi)部滲漏等。根據(jù)國家電網(wǎng)設(shè)備部發(fā)布的《設(shè)備管理重點(diǎn)工作任務(wù)》，2020年度需完成382臺(tái)換流變OLTC隱患整改，加快消除故障隱患。因此，實(shí)施OLTC在線監(jiān)測(cè)與故障診斷不僅對(duì)確保變壓器及整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也是今后的發(fā)展方向。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的環(huán)保效益分析。杭州GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)應(yīng)用范圍

變壓器運(yùn)行時(shí)，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(dòng)，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(dòng)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，繞組的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動(dòng)信號(hào)的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性，聲紋振動(dòng)信號(hào)還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后，聲紋振動(dòng)信號(hào)頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號(hào)分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類型診斷。高壓開關(guān)振動(dòng)杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)。

電弧故障的AFV信號(hào)診斷方法。OLTC在切換過程中可能產(chǎn)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(huì)加速觸頭燒蝕，還會(huì)產(chǎn)生高頻電磁噪聲和機(jī)械振動(dòng)。AFV信號(hào)分析法通過監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)中的高頻突發(fā)成分（如10kHz以上的瞬態(tài)脈沖），可以判斷電弧發(fā)生的強(qiáng)度和頻率。此外，電弧振動(dòng)信號(hào)通常具有非平穩(wěn)特性，需結(jié)合短時(shí)傅里葉變換（STFT）或希爾伯特-黃變換（HHT）進(jìn)行時(shí)頻分析，以提高診斷靈敏度。與傳統(tǒng)檢測(cè)方法（如油色譜分析、紅外測(cè)溫）相比，AFV信號(hào)分析法具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈敏度高、無需停電等優(yōu)勢(shì)。油色譜分析雖能檢測(cè)絕緣劣化，但無法直接反映機(jī)械故障；而AFV信號(hào)可直接捕捉OLTC的機(jī)械狀態(tài)變化。此外，AFV傳感器安裝簡(jiǎn)便，通常只需在變壓器外殼布置少量測(cè)點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)長期監(jiān)測(cè)，非常適合智能電網(wǎng)中的在線狀態(tài)評(píng)估。

AFV 信號(hào)分析法為 OLTC 的狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種精細(xì)的技術(shù)手段。OLTC 在運(yùn)行過程中，內(nèi)部機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)撞擊和摩擦產(chǎn)生的脈沖沖擊力，通過變壓器油和靜觸頭傳遞到變壓器箱壁，形成具有獨(dú)特特征的振動(dòng)信號(hào)。AFV 傳感器能夠高精度地采集這些信號(hào)，并通過先進(jìn)的信號(hào)處理算法進(jìn)行分析。當(dāng) OLTC 出現(xiàn)彈簧彈性下降的故障時(shí)，振動(dòng)信號(hào)的低頻部分會(huì)出現(xiàn)特定的變化，如頻率降低、幅值增大。通過對(duì)這些信號(hào)特征的識(shí)別和分析，我們可以準(zhǔn)確判斷 OLTC 的故障狀態(tài)，及時(shí)采取維修措施，避免因故障導(dǎo)致的電力系統(tǒng)不穩(wěn)定。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的行業(yè)合作案例。

4.1.9智能分析功能：軟件內(nèi)置典型故障特征的數(shù)據(jù)庫，可與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過信號(hào)波形、時(shí)間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；可將同一廠家同一型號(hào)的正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入保存，便于對(duì)該廠家、型號(hào)的變壓器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對(duì)分析。4.1.10具有報(bào)表分析功能，自動(dòng)計(jì)算并保存重合度、動(dòng)作時(shí)間、能量分布、電流最大值、電流平均值、繞組及鐵芯振動(dòng)峰值頻率、總諧波畸變率、基頻能量比、互相關(guān)系數(shù)等特征參量，并生成分析報(bào)表。4.2智慧化功能4.2.1具備邊緣計(jì)算能力，就地采集并處理聲紋振動(dòng)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)，完成OLTC信號(hào)包絡(luò)、ATF圖譜等分析，完成繞組及鐵芯振動(dòng)信號(hào)頻譜分析及參數(shù)計(jì)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(tái)層及應(yīng)用層要求上傳分析結(jié)果。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)背景與創(chuàng)新點(diǎn)。專注于振動(dòng)商家

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◆可在不同的監(jiān)測(cè)結(jié)果之間進(jìn)行比較區(qū)分正常與異常。◆具有時(shí)間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能，可手動(dòng)選擇信號(hào)觸發(fā)方式。◆具有AFV和電流信號(hào)歷史數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)曲線功能。◆具有閾值超限告警功能，軟件自動(dòng)分析信號(hào)增長趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閾值告警，也可手動(dòng)設(shè)置閾值告警的限值，支持短信閾值告警。◆系統(tǒng)軟件內(nèi)置各種故障的特征數(shù)據(jù)庫，可與監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過波形形狀、時(shí)間長度和幅值，診斷分析出故障類型；也可將新測(cè)得的數(shù)據(jù)作為診斷卡的一部份，方便后期與同一開關(guān)作縱向比對(duì)分析。◆具有報(bào)表分析功能：可針對(duì)不同包絡(luò)曲線能夠進(jìn)行動(dòng)作曲線的重合度、抖動(dòng)度、延遲/制動(dòng)時(shí)間、高/低頻振動(dòng)最大值、電流最大值/平均值等參數(shù)計(jì)算并生成分析報(bào)表。◆可靈活選擇圖譜各點(diǎn)的幅值數(shù)據(jù)并顯示，便于分析圖譜的變化特征。◆具有標(biāo)準(zhǔn)圖譜庫功能，系統(tǒng)軟件可將同一廠家同一型號(hào)的正常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入保存，便于對(duì)該廠家、型號(hào)的OLTC數(shù)據(jù)曲線作橫向比對(duì)分析。◆機(jī)械特性監(jiān)測(cè)包括：檔位、動(dòng)作次數(shù)、振動(dòng)狀態(tài)、電機(jī)電流、動(dòng)作時(shí)間等。◆對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析與評(píng)價(jià)，判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)，閾值告警輸出。杭州GZAF-1000S系列高壓開關(guān)振動(dòng)應(yīng)用范圍