變壓器運(yùn)行時(shí)，電流通過繞組時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力引起繞組振動(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)。由于繞組導(dǎo)體所受電動(dòng)力正比于負(fù)載電流的平方，繞組的聲紋振動(dòng)信號的基頻為100Hz。由于變壓器中磁感應(yīng)強(qiáng)度正比于加載電壓的平方，鐵芯的聲紋振動(dòng)信號的基頻也為100Hz。另外，考慮到鐵芯振動(dòng)的非線性特性，聲紋振動(dòng)信號還會(huì)包含頻率為100Hz整數(shù)倍的高次諧波。當(dāng)變壓器的繞組變形或鐵芯故障后，聲紋振動(dòng)信號頻譜分布將發(fā)生改變，產(chǎn)生諧波分量。因此，信號分量可以作為區(qū)別繞組故障與鐵芯故障的重要依據(jù)，采用聲紋振動(dòng)監(jiān)測法可實(shí)現(xiàn)繞組及鐵芯在線運(yùn)行狀態(tài)下的健康態(tài)勢評價(jià)與故障類型診斷。杭州國洲電力科技有限公司的核主要團(tuán)隊(duì)介紹與技術(shù)研發(fā)實(shí)力。浙江特高壓振動(dòng)監(jiān)測故障診斷

變壓器是電力系統(tǒng)變電站中非常重要的電力設(shè)備，它通過有載分接開關(guān)（下文皆用OLTC簡稱）的逐級動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)帶電運(yùn)行中的調(diào)壓。OLTC是調(diào)壓變壓器中***可動(dòng)的部件。依靠OLTC準(zhǔn)確及時(shí)的動(dòng)作，不僅可減少和避免電壓大幅度波動(dòng)，而且可以強(qiáng)制分配負(fù)荷流，保障安全可靠運(yùn)行，增加調(diào)度的靈活性。OLTC由選擇器、切換開關(guān)和電動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其性能包括電氣性能和機(jī)械能。電氣性能是指觸頭接觸電阻，當(dāng)觸頭接觸電阻增大時(shí)，會(huì)引起觸頭過熱，甚至燒損。機(jī)械性能是指OLTC切換過程中選擇和切換開關(guān)的動(dòng)作順序和時(shí)間配合，及切換過程是否存在卡塞和觸頭切換不到位等變壓器振動(dòng)指紋圖譜杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析能力。

GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點(diǎn)4.1基本功能4.1.1支持多通道信號同步實(shí)時(shí)地采集、顯示及分析。4.1.2具有時(shí)間觸發(fā)和電流觸發(fā)功能，可手動(dòng)選擇信號觸發(fā)方式。4.1.3可將任意兩次測量的圖譜進(jìn)行相似度分析，并自動(dòng)計(jì)算圖譜的重合度。4.1.4具有先進(jìn)的能量譜分析功能，并能自動(dòng)識別能量譜比較大的高低頻能量頻率。4.1.5獨(dú)有的信號處理功能，生成聲紋振動(dòng)信號ATF圖譜（系我公司***軟著權(quán)的《變壓器有載分解開關(guān)及繞組振動(dòng)測試軟件V1.0》中的**核心算法），更直觀、更便捷分析OLTC及繞組和鐵芯的運(yùn)行狀態(tài)。4.1.6通過繞組及鐵芯聲紋振動(dòng)信號頻譜分析可自動(dòng)識別峰值頻率偏移及諧波增量，實(shí)時(shí)分析繞組及鐵芯運(yùn)行狀態(tài)。4.1.7具有自動(dòng)繪制聲紋振動(dòng)和電流信號的歷史數(shù)據(jù)曲線趨勢功能。4.1.8閾值超限告警功能：實(shí)時(shí)分析信號發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)閾值超限自動(dòng)告警，支持短信發(fā)送告警信息。

GZAFV-01系統(tǒng)已成功應(yīng)用于智能變電站、智慧變電站及數(shù)字化變電站等示范項(xiàng)目(已經(jīng)投運(yùn)的廊坊特高壓站、濟(jì)南商西站、青島顧家站和勝利站、泰安天平站等)，實(shí)現(xiàn)大型變壓器全振動(dòng)在線監(jiān)測與故障診斷，有效地提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。同時(shí)，我公司積極與各科研院所(南網(wǎng)電科院、廣西電科院、冀北電科院、山東電科院、江蘇電科院、浙江電科院)、供電公司(冀北、山東、山西、江蘇、寧夏等地的省檢)、變壓器制造商(山東電力設(shè)備制造廠、江蘇華鵬變壓器廠、南通的韓國曉星變壓器廠、杭州錢江變壓器廠等)、OLTC制造商（上海華明的遵義長征廠區(qū)、德國MR等）、變電站綜合監(jiān)測系統(tǒng)平臺承建商(國網(wǎng)智能、南瑞科技、長園深瑞等)開展合作，不斷豐富各型號變壓器的聲紋振動(dòng)信號樣本數(shù)據(jù)庫。杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測技術(shù)的用戶培訓(xùn)支持。

OLTC故障模式：傳動(dòng)軸斷裂、選擇開關(guān)觸頭接觸不良、操控機(jī)構(gòu)失靈造成的拒動(dòng)和滑檔現(xiàn)象、限位開關(guān)失靈、切換開關(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。機(jī)械故障是OLTC的主要故障類型，它可損壞OLTC和變壓器，影響電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行并造成嚴(yán)重后果。因此對OLTC帶電運(yùn)行中的機(jī)械性能進(jìn)行在線監(jiān)測，可預(yù)知故障可能性和判別故障類型，對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

變壓器故障中有40%的事故是由于OLTC故障引起的。目前對OLTC狀態(tài)監(jiān)測采用的是停電檢修的方式，根據(jù)一定的狀態(tài)檢修周期，對OLTC進(jìn)行大規(guī)模的部件檢查、清洗和更換，但是停電檢修存在著以下很明顯的缺陷：◆必須中斷供電，影響同戶用電，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。◆在狀態(tài)檢修周期間隔階段，OLTC的故障不易發(fā)現(xiàn)，引起供電事故的可能性大。◆傳統(tǒng)停電檢修方式對OLTC工作順序發(fā)生變化的故障無法監(jiān)測，如切換開關(guān)等部件的動(dòng)作順序和時(shí)間配合是否正確，以及切換過程是否存在卡塞和觸頭切換不到位等。 GZAFV-01型聲紋振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)（變壓器、電抗器)監(jiān)測和綜合分析。變壓器振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)容

杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測功能的高精度與可靠性。浙江特高壓振動(dòng)監(jiān)測故障診斷

能量分布曲線

基于小波變換的聲紋振動(dòng)信號多分辨率分析結(jié)果如下圖3.8所示。原始信號經(jīng)8層分解后產(chǎn)生第8層的近似分量和第1層至第8層的詳細(xì)分量，計(jì)算各層詳細(xì)分量信號能量，可獲得信號能量分布曲線。比對正常狀態(tài)與異常狀態(tài)能量分布曲線，可判斷OLTC運(yùn)行狀態(tài)，并提取互相關(guān)系數(shù)、最大值、平均值、峰度、偏度作為狀態(tài)診斷特征參量。下圖3.7為正常與異常狀態(tài)的聲紋振動(dòng)信號能量分布曲線比對。

時(shí)頻能量分布矩陣(ATF圖譜)

獲取聲紋振動(dòng)信號的時(shí)頻能量分布矩陣，同時(shí)反映原始信號時(shí)域、頻域特性及能量分布。將信號時(shí)頻分布矩陣分為6個(gè)區(qū)間，計(jì)算各區(qū)間平均值作為特征參量，用于OLTC正常狀態(tài)與異常狀態(tài)比對。下圖3.9為正常狀態(tài)下聲紋振動(dòng)信號時(shí)頻能量矩陣。 浙江特高壓振動(dòng)監(jiān)測故障診斷