系统原理:变压器/电抗器振动主要包括有载分接开关切换时的瞬态振动、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/电抗器声学指纹监测的分析内容。变压器/电抗器内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,可由安装于外壁的加速度传感器测得。有载分接开关(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振动信号。振动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,可反映分接开关结构磨损、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在线检测OLTC的运行状况,且电流信号与振动声学指纹信号的结合分析,可更加有效的判断OLTC故障。GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--敞开式断路器监测技术背景。杭州GIS振动声学指纹在线监测系统结构

二、相关标准GB/T4208外壳防护等级(IP代码);GB/T10230.1分接开关第1部分:性能要求和试验方法;GB/T10230.2分接开关第2部分:应用导则;DL/T265变压器有载分接开关现场试验导则;DL/T574变压器分接开关运行维修导则;DL/T846.8-2017高电压测试设备通用技术条件第8部分:有载分接开关测试仪;DL/T860变电站通信网络和系统;DL/T1430变电设备在线监测系统技术导则;DL/T1432.1变电设备在线监测装置检验规范第1部分:通用检验规范;DL/T1538电力变压器用真空有载分接开关使用导则;DL/T1540油浸式交流电抗器(变压器)运行振动测量方法;DLT1694.2高压测试仪器及设备校准规范第2部分:电力变压器分接开关测试仪;DL/T1805电力变压器用有载分接开关选用导则;杭州GIS振动声学指纹在线监测系统结构GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统--GIS本体监测技术背景。

GIS及敞开式的隔离开关监测:技术背景:隔离开关是电力系统中的重要组成部分,主要用于隔离电源、承载和切断电流电路,与接地开关共同实现对高压输电线路和电气设备的控制、保护和检修。在合闸位置时,隔离开关可承载线路额定电流及在规定时间内的异常电流;在分闸位置时,隔离开关的触头间有符合要求的绝缘距离和明显的断开标志,确保检修时人员和设备的安全。然而由于在材料、工艺、设计、安装等方面存在的问题,以及频繁动作时产生的电气老化、机械磨损等缺陷,GIS及敞开式的隔离开关的故障率不断升高,严重影响隔离开关和整个电力系统的安全稳定运行。因此,在线监测隔离开关以实现故障前预警,对提高设备和电网的可靠性具有重要意义。基于实时监控隔离开关振动声学指纹及驱动电机电流信号,结合智能分析软件,实现隔离开关运行状态的***评价,可有效确保隔离开关及电网的安全稳定运行。
振动声学指纹监测技术的应用意义:我公司基于振动声学指纹监测技术研制的GZAF-1000系列监测系统适用于变压器/电抗器(绕组、有载分接开关、铁心等)、开关类(GIS、敞开式断路器、隔离开关、开关柜等)等电力设备的带电检测、在线监测与故障诊断,不影响被测设备正常运行,且与被测设备无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点,主要意义如下:1、采用带电检测/在线监测方式,不影响主设备正常运行,降低了电网风险;2、减少了人员进站检查的运维成本;3、监测方式与设备无电气连接,具有安全、可靠、安装方便等优点;4、采用独特的时域分析、包络分析、重合度对比、时频矩阵分析等方法,并提峰值频率、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等特征参量,提高在线监测准确度。5、内置基于海量样本的大数据和人工智能技术而建立的专家分析型数据库,可真实反应设备运行状态,有效诊断绕组变形、机械卡涩、触头磨损、电动机构拒动等故障程度和类型;6、符合智慧变电站建设原则,监测系统的IED具备边缘计算能力,就地采集并处理振动声学指纹及其它信号,完成分析计算后根据传输层要求统一通讯接口及数据结构。GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测能量分布曲线。

传统的绕组变形检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*适用于离线或停电检测。铁芯典型故障包括压铁松动、铁芯接地不良、夹件松动或损伤,常用检测方法包括绝缘电阻测试及接地电流监测。采用声学指纹法检测绕组及铁芯状态,适用于带电监测/在线监测,不影响电力变压器/电抗器正常运行,且与设备无电气连接,具有安装方便、安全、可靠等优点。杭州国洲电力科技有限公司结合多年研发及现场经验,成功研制GZAF-1000T系列变压器/电抗器声学指纹监测系统,既有固定安装的长期在线监测,也有便携式的带电力设备监测及诊断技术的“中国智造者”第3页共29页电检测系统及可移动的重症监护系统。监测系统由压电式加速度传感器、驱动电机电流传感器、数据采集装置、云服务器(采用B/S结构)、通讯子系统及供电系统构成,结合包络分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩阵、频谱分析等多种算法,并提取故障诊断特征参量,在线状态下实现变压器有载分接开关及本体(绕组及铁芯)全振动监测与故障诊断。GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统相关标准。断路器振动声学指纹在线监测软件功能
GZAF-1000S系列高压开关振动声学指纹监测系统技术说明。杭州GIS振动声学指纹在线监测系统结构
数据采集装置安装在密封箱体内,在线监测型挂壁式主机使用强力磁铁吸附在变压器/电抗器的外壁(如下图5B所示),同时采集箱外侧涂抹胶水粘合。系统各种传感器、通信模块和前端主控单元统一采用220V供电方式。采集箱外部设有5个防水接口,分别为振动传感器接入孔防水接口、电流信号防水接口、电源线缆防水接口、USB信号防水接口、采集箱进出线孔,安装防水接头、机械振动信号、电流信号引入线缆孔安装双防12-PG13.5接头、通信引入线缆采用PG16型防水接头,并内外两边涂胶处理,进入双防接头之前的线缆均套金属保护管,采集箱内部接线端子做密封保护,确保采集箱内部整体密封。杭州GIS振动声学指纹在线监测系统结构
杭州国洲电力科技有限公司是以提供便携手持在线综合局部放电,便携在线综合振动声学指纹,变压器断路器电缆高压试验,带电检测交接试验技术服务为主的有限责任公司(自然),公司成立于2013-05-09,旗下国洲电力,已经具有一定的业内水平。国洲电力致力于构建仪器仪表自主创新的竞争力,多年来,已经为我国仪器仪表行业生产、经济等的发展做出了重要贡献。