杭州高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

(7)振動相關(guān)性(MPC)：振動相關(guān)性分析用一個特征量MPC表示各個測點(diǎn)之間的振動相關(guān)程度，該參數(shù)用于表示100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，其計(jì)算公式為=正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。敞開式斷路器在電力系統(tǒng)中起到保護(hù)和控制作用，它根據(jù)供電系統(tǒng)運(yùn)行的需要來可靠地投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)對斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測，準(zhǔn)確得知斷路器的工作狀態(tài)和故障部位，可以有效減小維護(hù)工作量，增強(qiáng)檢修的針對性，***提高供電系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案。杭州高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

變壓器/電抗器運(yùn)行時，電流通過繞組時產(chǎn)生的電動力引起繞組振動，硅鋼片的磁致伸縮及硅鋼片接縫處與疊片之間的漏磁導(dǎo)致鐵芯振動。由于繞組導(dǎo)體所受電動力正比于負(fù)載電流的平方，繞組振動信號的基頻為100Hz。由于變壓器/電抗器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯振動信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動的非線性特性，振動信號還會包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器/電抗器的繞組變形或鐵芯故障后，振動信號頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，振動信號分量可以作為區(qū)別繞組變形故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用振動分析法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯的故障診斷。振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)品功能杭州國洲電力科技有限公司振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)功能。

各特征參量定義如下：(1)峰值頻率：頻譜圖中比較大幅值對應(yīng)的頻率值。(2)總諧波畸變率(TotalHarmonicDistortion,THD)：所有50Hz整數(shù)倍諧波分量的有效值與基頻100Hz分量有效值的比值，計(jì)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第5頁共12頁=2其中100Hz基頻分量有效值，為頻率索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動頻譜圖的主要成分，總諧波畸變率應(yīng)較??；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，總諧波畸變率變大。

一、概述變壓器在電力系統(tǒng)中起到電壓變換、電能分配等重要作用，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對確保供電可靠性具有重要意義。有載分接開關(guān)、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(tǒng)預(yù)防性檢修方法具有試驗(yàn)周期長、影響變壓器正常運(yùn)行、耗費(fèi)人力物力等缺點(diǎn)。開展基于聲學(xué)指紋的狀態(tài)監(jiān)測，可在在線狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)變壓器/電抗器有載分接開關(guān)、繞組及鐵芯的潛在故障，并及時預(yù)警，從而延長變壓器使用壽命，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。有載分接開關(guān)（On-LoadTapChanger,OLTC）是在勵磁狀態(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***的可動部件、關(guān)鍵部件之一。國際大電網(wǎng)委員會(GIGRE)等國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，有載分接開關(guān)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(yùn)行，嚴(yán)重時更會導(dǎo)致大面積停電、電氣火災(zāi)等事故。GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測時頻能量分布矩陣(ATF圖譜)。

?獨(dú)有的信號處理功能，生成振動聲學(xué)指紋信號ATF圖（**算法，**所有），更直觀、更便捷分析有載分接開關(guān)及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài)；?具有繞組及鐵芯振動聲學(xué)指紋信號頻譜分析功能，自動識別峰值頻率偏移及諧波增量，實(shí)時分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)；?振動聲學(xué)指紋信號和電流信號歷史數(shù)據(jù)曲線趨勢功能；?信號閾值告警功能，軟件自動分析信號增長趨勢，實(shí)現(xiàn)自動告警，也可手動設(shè)置告警閾值，支持短信告警；?智能分析功能：系統(tǒng)軟件內(nèi)置海量故障特征的數(shù)據(jù)庫，可與測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，通過信號波形、時間長度和幅值等特征值，診斷分析故障類型；也可添加新測得的數(shù)據(jù)，方便后期橫向、縱向比較；軟件可將同一廠家同一型號的正常檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入保存，便于對該廠家、型號的變壓器數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對分析；GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測技術(shù)交流與投運(yùn)業(yè)績。振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)品功能

GZAF-1000T系列變壓器(電抗器)振動聲學(xué)指紋監(jiān)測繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)分析。杭州高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷

(3)基頻信號能量比(E)：100Hz基頻分量時域信號能量占信號總能量的比值，計(jì)算公式如下：電力設(shè)備監(jiān)測及診斷技術(shù)的“中國智造者”第15頁共29頁=122其中100Hz基頻分量的時域信號，為采樣索引值。正常狀態(tài)下，由于100Hz基頻分量為振動聲學(xué)指紋頻譜圖的主要成分，基頻信號能量比應(yīng)較大；存在故障時，諧波分量增加且峰值頻率發(fā)生偏移，基頻信號能量比變小。(4)互相關(guān)系數(shù)(r)：正常狀態(tài)與實(shí)時測得振動聲學(xué)指紋信號頻譜圖之間的相似度，計(jì)算公式如下：=[??[?[?2其中和分別為正常狀態(tài)與實(shí)時測得振動聲學(xué)指紋信號的頻域分布，信號的平均值，互相關(guān)系數(shù)范圍為0~1。正常運(yùn)行時，相關(guān)系數(shù)應(yīng)接近于1；存在故障時，信號頻率分布發(fā)生改變，互相關(guān)系數(shù)減小。杭州高壓開關(guān)振動聲學(xué)指紋在線監(jiān)測故障診斷