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,。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動 監(jiān)測與診斷系統(tǒng)相關標準。浙江智能振動監(jiān)測技術服務
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,。杭州特高壓振動監(jiān)測設計GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)(變壓器、電抗器)的智能評估和故障預警,。
OLTC 的正常運行對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關重要,,而 AFV 信號分析法是保障其穩(wěn)定運行的重要工具。OLTC 在切換過程中,,內部機械部件的運動撞擊和摩擦會產(chǎn)生復雜的振動信號,,這些信號蘊含著豐富的設備健康信息。通過 AFV 傳感器監(jiān)測這些信號,,我們可以實時了解 OLTC 的工作狀態(tài),。例如,當 OLTC 出現(xiàn)彈簧彈性下降的故障時,,其振動信號的阻尼特性會發(fā)生改變,,信號的衰減速度與正常狀態(tài)不同。借助 AFV 信號分析法,我們能夠準確捕捉到這些細微變化,,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,,采取針對性的維修措施,確保 OLTC 始終處于良好的運行狀態(tài),。
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(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(fā)生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現(xiàn)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(fā)生變化,。因此,,可通過監(jiān)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(tài)下的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷,。 杭州國洲電力科技有限公司的企業(yè)文化與社會責任,。
AFV 信號分析法在 OLTC 狀態(tài)監(jiān)測中的應用,基于對其內部物理過程的深入理解,。OLTC 內部觸頭在分 / 合過程中,,不僅會受到機械應力的作用,還會受到電氣因素的影響,如電弧的產(chǎn)生,。這些因素會導致觸頭材料的消耗和變形,,進而改變 OLTC 的振動特性。當觸頭出現(xiàn)接觸不良時,,電弧產(chǎn)生的頻率和能量會增加,,引起的振動信號也會更加復雜。AFV 傳感器能夠準確捕捉到這些信號變化,,通過對信號的分析處理,,我們可以判斷 OLTC 的故障類型和嚴重程度,為設備的維護和管理提供科學指導,,提高電力系統(tǒng)的運行效率,。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的多場景適用性。浙江智能振動監(jiān)測技術服務
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的故障診斷能力,。浙江智能振動監(jiān)測技術服務
電弧故障的AFV信號診斷方法,。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,。電弧不僅會加速觸頭燒蝕,,還會產(chǎn)生高頻電磁噪聲和機械振動。AFV信號分析法通過監(jiān)測振動信號中的高頻突發(fā)成分(如10kHz以上的瞬態(tài)脈沖),,可以判斷電弧發(fā)生的強度和頻率,。此外,電弧振動信號通常具有非平穩(wěn)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(tǒng)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(yōu)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(tài)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(xiàn)長期監(jiān)測,,非常適合智能電網(wǎng)中的在線狀態(tài)評估。浙江智能振動監(jiān)測技術服務