高壓開關(guān)振動(dòng)在線監(jiān)測業(yè)績

在 GIS 設(shè)備運(yùn)行過程中，機(jī)械性故障是不可忽視的安全隱患。開關(guān)觸頭接觸異常是常見的機(jī)械性缺陷之一。當(dāng)觸頭接觸不良時(shí)，接觸電阻增大，在負(fù)載電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，加速觸頭的氧化和磨損。同時(shí)，在開關(guān)操作過程中，異常的接觸狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械力的不均勻分布，引發(fā)設(shè)備的異常振動(dòng)。例如，在頻繁操作的高壓開關(guān)柜中，開關(guān)觸頭長期經(jīng)受機(jī)械沖擊和電流熱效應(yīng)，更容易出現(xiàn)接觸異常問題，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

GIS 設(shè)備的殼體對接不平衡同樣會(huì)引發(fā)機(jī)械性故障。在設(shè)備安裝過程中，如果殼體對接精度不足，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力不均。在開關(guān)操作的機(jī)械力以及負(fù)載電流產(chǎn)生的交變電動(dòng)力作用下，這種不平衡狀態(tài)會(huì)被進(jìn)一步放大，使設(shè)備產(chǎn)生異常振動(dòng)。長期的異常振動(dòng)可能導(dǎo)致殼體密封性能下降，引發(fā) SF6 氣體泄露。而 SF6 氣體作為 GIS 設(shè)備的關(guān)鍵絕緣和滅弧介質(zhì)，一旦泄露，將嚴(yán)重影響設(shè)備的絕緣性能和滅弧能力，增加設(shè)備發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。 杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)。高壓開關(guān)振動(dòng)在線監(jiān)測業(yè)績

4.2.1功能描述高壓開關(guān)柜主要由斷路器、接地開關(guān)、避雷器、電流互感器、電壓互感器及帶電顯示器等部件組成，在電力系統(tǒng)中起到通斷、控制和保護(hù)等重要作用。近年來隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和電壓等級的逐步提高，確保高壓開關(guān)柜的安全穩(wěn)定運(yùn)行對提高電力系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。開關(guān)柜在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行過程中，由于原材料、加工工藝、沖擊碰撞或老化等原因，在開關(guān)柜高壓母線、絕緣體內(nèi)部等處易產(chǎn)生絕緣缺陷，當(dāng)絕緣缺陷處集中的電場強(qiáng)度達(dá)到該區(qū)域的擊穿場強(qiáng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。局部放電是開關(guān)柜絕緣劣化的主要原因，也是絕緣故障的早期表現(xiàn)形式。因此，在線監(jiān)測局部放電可實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)柜絕緣故障的早期預(yù)警，避免電氣火災(zāi)、停電等重大事故發(fā)生。

4.2.2配置原則單臺(tái)開關(guān)柜內(nèi)配置1只局部放電傳感器，每個(gè)開關(guān)柜室安裝1個(gè)采集操控單元。傳感器可選擇UHF或三合一傳感器（AA、UHF及TEV），采用磁吸方式吸附于開關(guān)柜內(nèi)測，現(xiàn)場實(shí)物安裝如下圖4.3所示，子系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下表4.2所示。 變壓器在線監(jiān)測廠家價(jià)格杭州國洲電力科技有限公司振動(dòng)聲學(xué)指紋在線監(jiān)測產(chǎn)品的技術(shù)文檔。

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。

本系統(tǒng)在監(jiān)測 GIS 設(shè)備局部放電方面，特高頻傳感器（UHF）扮演著至關(guān)重要的角色。這些傳感器外置安裝于 GIS 盆式絕緣子上，盆式絕緣子作為 GIS 設(shè)備內(nèi)部電場分布的關(guān)鍵部位，局部放電產(chǎn)生的特高頻信號會(huì)在此處傳播。特高頻傳感器憑借其對特定頻段信號的高靈敏度，能夠精細(xì)耦合這些微弱的局部放電信號。例如，當(dāng) GIS 設(shè)備內(nèi)部因絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電時(shí)，特高頻傳感器可快速捕捉到頻率在 300MHz - 1500MHz 范圍內(nèi)的信號，為后續(xù)數(shù)據(jù)采集與分析提供原始依據(jù)，其外置安裝方式不僅不影響 GIS 設(shè)備的正常運(yùn)行，還便于安裝與維護(hù)。技術(shù)在不同海拔高度下，監(jiān)測參數(shù)是否穩(wěn)定？

變壓器振動(dòng)主要包括OLTC切換時(shí)的瞬態(tài)振動(dòng)、電流通過繞組時(shí)電動(dòng)力引起的繞組振動(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)、以及冷卻裝置工作時(shí)的振動(dòng)。其中，由冷卻系統(tǒng)引起的基本振動(dòng)頻率小于100Hz，不作為變壓器的分析內(nèi)容。變壓器內(nèi)部的聲紋振動(dòng)信號通過絕緣油、支撐單元、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)等多種途徑傳播至變壓器外壁，可由安裝于外壁的聲紋振動(dòng)傳感器測得。

OLTC切換過程中，分接選擇器動(dòng)作、切換開關(guān)動(dòng)作、動(dòng)靜觸頭碰撞等機(jī)械動(dòng)作產(chǎn)生聲紋振動(dòng)信號，信號包含觸頭分合狀態(tài)、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OLTC結(jié)構(gòu)磨損、卡滯、松動(dòng)、變形等故障。切換過程中若儲(chǔ)能彈簧性能發(fā)生改變或儲(chǔ)能過程中存在機(jī)構(gòu)卡塞等現(xiàn)象，必然伴隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流發(fā)生變化。因此，可通過監(jiān)測驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流信號與聲紋振動(dòng)信號的結(jié)合分析，可更加有效的評價(jià)OLTC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。 該技術(shù)在電磁干擾環(huán)境下，哪些監(jiān)測參數(shù)會(huì)受影響？局部放電在線監(jiān)測

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后期維護(hù)同樣是本系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。由于系統(tǒng)各組件安裝方便、布線清晰，且具備良好的自診斷功能，在后期維護(hù)過程中，維護(hù)人員能夠迅速確定故障點(diǎn)。例如，當(dāng)系統(tǒng)提示某個(gè)傳感器數(shù)據(jù)異常時(shí)，維護(hù)人員可以根據(jù)系統(tǒng)提供的位置信息，快速找到對應(yīng)的特高頻傳感器或超聲波傳感器進(jìn)行檢查和維修。同時(shí)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式使得遠(yuǎn)程維護(hù)成為可能，技術(shù)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)，對設(shè)備進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、軟件升級等維護(hù)操作，減少了現(xiàn)場維護(hù)的工作量，提高了維護(hù)效率，降低了設(shè)備維護(hù)成本。高壓開關(guān)振動(dòng)在線監(jiān)測業(yè)績