OLTC是在勵(lì)磁狀態(tài)下,通過(guò)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(wú)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(guó)際大電網(wǎng)委員會(huì)(GIGRE)等國(guó)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(lèi)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(kāi)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(kāi)關(guān)失靈、切換開(kāi)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(guó)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。GZAFV-06T型便攜式變壓器聲紋振動(dòng) 監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。浙江智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)
AFV信號(hào)分析法在觸頭磨損診斷中的應(yīng)用。觸頭磨損是OLTC的常見(jiàn)故障之一,長(zhǎng)期分合操作會(huì)導(dǎo)致觸頭表面的材料消耗、凹凸不平,進(jìn)而影響接觸電阻和機(jī)械穩(wěn)定性。AFV信號(hào)分析法通過(guò)監(jiān)測(cè)振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征(如峰值、上升時(shí)間)和頻域特征(如高頻能量分布),可以量化觸頭磨損程度。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)觸頭磨損嚴(yán)重時(shí),振動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度會(huì)增大,且高頻成分(>5kHz)的幅值***升高。通過(guò)建立觸頭磨損與振動(dòng)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可實(shí)現(xiàn)觸頭壽命預(yù)測(cè)以及更換周期優(yōu)化。杭州特高壓振動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(變壓器、電抗器)的智能評(píng)估和故障預(yù)警。
OLTC 的正常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要,而 AFV 信號(hào)分析法是保障其穩(wěn)定運(yùn)行的重要工具。OLTC 在切換過(guò)程中,內(nèi)部機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)撞擊和摩擦?xí)a(chǎn)生復(fù)雜的振動(dòng)信號(hào),這些信號(hào)蘊(yùn)含著豐富的設(shè)備健康信息。通過(guò) AFV 傳感器監(jiān)測(cè)這些信號(hào),我們可以實(shí)時(shí)了解 OLTC 的工作狀態(tài)。例如,當(dāng) OLTC 出現(xiàn)彈簧彈性下降的故障時(shí),其振動(dòng)信號(hào)的阻尼特性會(huì)發(fā)生改變,信號(hào)的衰減速度與正常狀態(tài)不同。借助 AFV 信號(hào)分析法,我們能夠準(zhǔn)確捕捉到這些細(xì)微變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,采取針對(duì)性的維修措施,確保 OLTC 始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
變壓器振動(dòng)主要包括OLTC切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過(guò)繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(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)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中,由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)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(dòng)信號(hào)通過(guò)絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)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(dòng)傳感器測(cè)得。
OLTC切換過(guò)程中,分接選擇器動(dòng)作、切換開(kāi)關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生聲紋振動(dòng)信號(hào),信號(hào)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(dòng)、變形等故障。切換過(guò)程中若儲(chǔ)能彈簧性能發(fā)生改變或儲(chǔ)能過(guò)程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象,必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化,從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此,可通過(guò)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號(hào)與聲紋振動(dòng)信號(hào)的結(jié)合分析,可更加有效的評(píng)價(jià)OLTC在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)與故障類(lèi)型診斷。 杭州國(guó)洲電力科技有限公司的企業(yè)文化與社會(huì)責(zé)任。
AFV 信號(hào)分析法在 OLTC 狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,基于對(duì)其內(nèi)部物理過(guò)程的深入理解。OLTC 內(nèi)部觸頭在分 / 合過(guò)程中,不僅會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力的作用,還會(huì)受到電氣因素的影響,如電弧的產(chǎn)生。這些因素會(huì)導(dǎo)致觸頭材料的消耗和變形,進(jìn)而改變 OLTC 的振動(dòng)特性。當(dāng)觸頭出現(xiàn)接觸不良時(shí),電弧產(chǎn)生的頻率和能量會(huì)增加,引起的振動(dòng)信號(hào)也會(huì)更加復(fù)雜。AFV 傳感器能夠準(zhǔn)確捕捉到這些信號(hào)變化,通過(guò)對(duì)信號(hào)的分析處理,我們可以判斷 OLTC 的故障類(lèi)型和嚴(yán)重程度,為設(shè)備的維護(hù)和管理提供科學(xué)指導(dǎo),提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能的多場(chǎng)景適用性。浙江智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)
杭州國(guó)洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測(cè)功能的故障診斷能力。浙江智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)
電弧故障的AFV信號(hào)診斷方法。OLTC在切換過(guò)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(guò)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(wú)需停電等優(yōu)勢(shì)。油色譜分析雖能檢測(cè)絕緣劣化,但無(wú)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(zhǎng)期監(jiān)測(cè),非常適合智能電網(wǎng)中的在線狀態(tài)評(píng)估。浙江智能振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)服務(wù)