变压器振动主要包括OLTC切换时的瞬态振动、电流通过绕组时电动力引起的绕组振动、硅钢片的磁致伸缩及硅钢片接缝处与叠片之间的漏磁导致铁芯振动、以及冷却装置工作时的振动。其中,由冷却系统引起的基本振动频率小于100Hz,不作为变压器的分析内容。变压器内部的声纹振动信号通过绝缘油、支撑单元、加强筋结构等多种途径传播至变压器外壁,可由安装于外壁的声纹振动传感器测得。OLTC切换过程中,分接选择器动作、切换开关动作、动静触头碰撞等机械动作产生声纹振动信号,信号包含触头分合状态、三相触头是否同期、触头表面是否平整、切换是否到位等信息,可反映OLTC结构磨损、卡滞、松动、变形等故障。切换过程中若储能弹簧性能发生改变或储能过程中存在机构卡塞等现象,必然伴随着电机驱动力矩的变化,从而使驱动电机电流发生变化。因此,可通过监测驱动电机电流信号与声纹振动信号的结合分析,可更加有效的评价OLTC在线运行状态下的健康态势评价与故障类型诊断。变压器运行时,电流通过绕组时产生的电动力引起绕组振动,硅钢片的磁致伸缩及杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测产品特性。高压开关振动声学指纹在线监测工作原理
3.2.1感知层的传感器GZAFV-01系统的感知层如上图3.1所示,由IED/主机、6路声纹振动传感器、1路电流传感器等构成,声纹振动传感器集成电荷放大器,将声纹振动信号转换成与之成正比的电压信号;电流传感器采用微型卡扣结构,便于现场安装。各传感器外观及参数如下表1所示。◆3路声纹振动传感器采集取OLTC振动信号,通过固定底座安装在变压器外壁,安装位置选取平行于OLTC的垂直传动杆方向,且尽量靠近OLTC的触头组处。◆1路电流传感器采集OLTC驱动电机电流信号,安装于OLTC驱动电机电源线处。◆3路声纹振动传感器采集变压器绕组及铁芯声纹振动信号,安装位置选取于上夹件底部、非冷却器侧油箱表面中部、油箱顶部中心点。为保持监测点的同一性,便于后期监测数据的时间轴线比对,所有声纹振动传感器底座长期固定在变压器外壁上。安装示意图如下图3所示。(备注:传感器安装的数量及位置可根据被测设备的监测需求而灵活调整)隔离开关振动声学指纹在线监测数据采集装置杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术的客户反馈分析。
3.2.3平台层的云服务器数据经现场传感器采集并经过IED/主机处理后,通过通信模块(4G/5G无线传输或电力光纤专网)传送至云服务器进行存储及深度计算,平台层的操控计算机(含通过IEC61850通讯管理连接的远端)可通过浏览器登录云服务器随时随地查看监测数据,对变压器进行运行监测及诊断分析。云服务器采用B/S结构(浏览器/服务器模式),提供监测数据的深度计算、存储、浏览器查看等服务。
3.2GZAFV-01系统的系统架构GZAFV-01系统由感知层的声纹振动传感器、电流传感器、IED/主机,网络层的通讯管理里,平台层的数据(云)服务器、内置操控及监测数据分析软件的操控计算机、IEC61850通讯管理机等构成。
功能特性◆IED/主机具备多个点位开展实时连续性或周期性的监测GIS本体声纹振动信号,向平台层操控计算机传送监测数据开展智能分析,操控及监测数据分析软件实时展示分析结果和预警信息。◆具有比对分析功能:可将现测的与同规格被试品/历史的监测数据进行横向/纵向比对分析。◆具有断电不丢失存储数据、复电自动启动/复位功能,可连续实时监测、存储及导出1年以上数据。◆具备声纹振动信号时域波形展示、频谱分析(基频为100Hz)功能,可自动提取峰值频率、总谐波畸变率、频谱互相关系数、频率复杂度、振动平稳性、能量相似度、振动相关性等特征参量,以作为GIS运行状态分析参数,用户可设置报警阈值。◆智能分析:依托于我公司建立的海量典型故障案例的数据库,包络分析后可快速实现历史信号重合度比对开展智能分析,更直观、快速地判断电力设备运行状态。为量化信号重合度比对,GZAFV-01系统引入互相关系数的计算,当实时采集信号包络曲线与正常状态包络曲线的互相关系数:GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹数据采集装置。
四、GZAFV-01系统的功能特点4.1基本功能4.1.1支持多通道信号同步实时地采集、显示及分析。4.1.2具有时间触发和电流触发功能,可手动选择信号触发方式。4.1.3可将任意两次测量的图谱进行相似度分析,并自动计算图谱的重合度。4.1.4具有先进的能量谱分析功能,并能自动识别能量谱比较大的高低频能量频率。4.1.5独有的信号处理功能,生成声纹振动信号ATF图谱(系我公司***软著权的《变压器有载分解开关及绕组振动测试软件V1.0》中的**核心算法),更直观、更便捷分析OLTC及绕组和铁芯的运行状态。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测服务。高压开关振动声学指纹在线监测分析
杭州国洲电力科技有限公司各类高压开关监测系统的功能特点。高压开关振动声学指纹在线监测工作原理
变压器在生产、运输、安装过程中或在短路电流作用下,均会使绕组及铁芯压紧程度降低,绕组及铁芯故障分别约占变压器整体故障的36%和4%,对变压器抗短路电流冲击能力及安全稳定运行产生巨大威胁。绕组故障主要包括绝缘老化、受潮、匝间或绕组间短路、断路及机械损伤等,以上故障类型均可能导致绕组变形。传统的绕组变形监测方法有低压脉冲法(LVI)、频率响应分析法(FRA)和短路阻抗法(SCI),以上方法*适用于离线或停电监测。铁芯典型故障包括压铁松动、接地不良、夹件松动或损伤,常用监测方法包括绝缘电阻测试及接地电流监测。高压开关振动声学指纹在线监测工作原理