有載分接開關(On-LoadTapChanger,OLTC)是在勵磁狀態下,通過改變繞組分接位置實現電網的有載調壓,起到穩定負載電壓、調節無功潮流、增加電網靈活度等重要作用。它是調壓變壓器中***的可動部件、關鍵部件之一。國際大電網委員會(GIGRE)等國內外統計結果表明,有載分接開關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的安全穩定運行,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。根據國家電網設備部發布的《設備管理重點工作任務》,2020年度需完成382臺換流變分接開關隱患整改,加快消除故障隱患。因此,實施有載分接開關在線監測與故障診斷不僅對確保變壓器及整個電網安全穩定運行具有重要的現實意義,也是今后的發展方向。杭州國洲電力振動聲學指紋監測系統的技術優勢。智慧化功能振動系列
有載分接開關(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生振動信號。振動信號包含觸頭分合狀態、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,可反映分接開關結構磨損、卡滯、松動、變形等故障。切換過程中若儲能彈簧性能發生改變或儲能過程中存在機構卡塞等現象,必然伴隨著電機驅動力矩的變化,從而使驅動電機電流發生變化。因此,可通過監測驅動電機電流在線檢測OLTC的運行狀況,且電流信號與振動聲學指紋信號的結合分析,可更加有效的判斷OLTC故障。智慧化功能振動系列杭州國洲電力科技有限公司GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統相關標準。
(2)包絡分析為提高在線監測的準確度,數據采集裝置通常采用高采樣率獲取振動聲學指紋信號,然而大量的數據不利于快速、準確存儲與分析。采用小波變換和希爾伯特變換結合的信號包絡分析,可簡化原始信號,并反映原始信號原有特征。有載分接開關振動聲學指紋信號包絡分析如下圖所示:(3)重合度分析重合度分析用于頻譜數據或信號包絡曲線的橫向對比與縱向對比,為量化信號重合度分析,引入互相關系數的計算。計算公式如下:其中X(i)和Y(i)分別為正常狀態與實時測得的振動聲學指紋信號,和為對應信號的平均值,互相關系數范圍為0~1。正常運行時,相關系數應接近于1;存在故障時,信號分布發生改變,互相關系數減小。
自由場傳聲器是一種利用電容量變化而引起聲電轉換作用的傳聲器,其結構如右下圖所示。傳感器是由一個振動膜片和固定電極組成的一個間距很小的可變電容器,當膜片在聲波作用下產生振動時,振動膜片與固定電極間的距離便發生變化,引起電容量的變化。在電容器的兩端有一個負載電阻R 及直流極化電壓E,電容量隨聲波變化時,在R 的兩端就會產生交變的音頻電壓。二、信號分析及處理方法。信號處理于分析是振動聲學指紋監測中的關鍵,主要包括以下分析方法:(1)頻譜分析振動聲學指紋信號時域波形*反映振動加速度幅值、振動位移、聲壓級等參量。頻譜分析采用傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號,從而直觀地反映信號頻率分布,并可提取峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量,作為判斷設備運行狀態的特征參量。下圖為變壓器本體振動聲學指紋的時域及頻域信號。杭州國洲電力科技有限公司GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統基本功能。
GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統概述
變壓器在電力系統中起到電壓變換、電能分配等重要作用,其安全穩定運行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關、繞組及鐵芯是變壓器/電抗器的重要組成部分,三者的故障率總和占變壓器/電抗器整體故障的70%左右,而傳統預防性檢修方法具有試驗周期長、影響變壓器正常運行、耗費人力物力等缺點。開展基于聲學指紋的狀態監測,可在在線狀態下及時發現變壓器/電抗器有載分接開關、繞組及鐵芯的潛在故障,并及時預警,從而延長變壓器使用壽命,提高電網運行的可靠性。
GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學指紋監測系統怎么樣?GZAF-1000T系列電抗器振動振動性能
杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋監測系統技術概述。智慧化功能振動系列
振動聲學指紋監測技術的應用意義:我公司基于振動聲學指紋監測技術研制的GZAF-1000系列監測系統適用于變壓器/電抗器(繞組、有載分接開關、鐵心等)、開關類(GIS、敞開式斷路器、隔離開關、開關柜等)等電力設備的帶電檢測、在線監測與故障診斷,不影響被測設備正常運行,且與被測設備無電氣連接,具有安裝方便、安全、可靠等優點,主要意義如下:1、采用帶電檢測/在線監測方式,不影響主設備正常運行,降低了電網風險;2、減少了人員進站檢查的運維成本;3、監測方式與設備無電氣連接,具有安全、可靠、安裝方便等優點;4、采用獨特的時域分析、包絡分析、重合度對比、時頻矩陣分析等方法,并提峰值頻率、總諧波畸變率、頻譜互相關系數、頻率復雜度、振動平穩性、能量相似度、振動相關性等特征參量等特征參量,提高在線監測準確度。5、內置基于海量樣本的大數據和人工智能技術而建立的**分析型數據庫,可真實反應設備運行狀態,有效診斷繞組變形、機械卡澀、觸頭磨損、電動機構拒動等故障程度和類型;6、符合智慧變電站建設原則,監測系統的IED具備邊緣計算能力,就地采集并處理振動聲學指紋及其它信號,完成分析計算后根據傳輸層要求統一通訊接口及數據結構。智慧化功能振動系列
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