AFV信号分析法是一种基于振动信号监测的OLTC(有载分接开关)状态诊断技术。其**原理是利用AFV(Acoustic Frequency Vibration)传感器采集变压器箱壁上的振动信号,通过分析信号的时域、频域特征,判断OLTC的运行状态。OLTC在切换过程中,内部机构(如触头、弹簧、传动装置)的运动会产生机械冲击和摩擦振动,这些振动信号通过静触头或变压器油传递至箱壁。由于不同故障(如触头磨损、弹簧老化、电弧放电)会导致振动特征的变化,因此AFV信号分析法能够有效识别OLTC的早期故障,为预防性维护提供依据。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术的节能效益分析。电力振动监测检查

能量分布曲线
基于小波变换的声纹振动信号多分辨率分析结果如下图3.8所示。原始信号经8层分解后产生第8层的近似分量和第1层至第8层的详细分量,计算各层详细分量信号能量,可获得信号能量分布曲线。比对正常状态与异常状态能量分布曲线,可判断OLTC运行状态,并提取互相关系数、最大值、平均值、峰度、偏度作为状态诊断特征参量。下图3.7为正常与异常状态的声纹振动信号能量分布曲线比对。
时频能量分布矩阵(ATF图谱)
获取声纹振动信号的时频能量分布矩阵,同时反映原始信号时域、频域特性及能量分布。将信号时频分布矩阵分为6个区间,计算各区间平均值作为特征参量,用于OLTC正常状态与异常状态比对。下图3.9为正常状态下声纹振动信号时频能量矩阵。 高压振动监测设备检测GZAFV-01型声纹振动监测与诊断系统 。

OLTC动作时,典型声纹振动和驱动电机电流的信号如下图3.4所示。通过分解时域内典型信号区间,可有效判断OLTC驱动电机启动、分接选择器断开、分接选择器闭合、切换开关动作、驱动电机制动等动作顺序,进而分析OLTC的运行状态。然而,以上通过典型信号分析判断OLTC的运行状态需要丰富的实践经验,为方便监测人员快速完成诊断任务,需通过多种算法更直观、准确地判断OLTC状态。GZAFV-01系统结合基于小波变换及希尔伯特变换的包络分析、基于互相关系数的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲线分析、基于时频分布矩阵的信号比对等多种核心算法,实现OLTC***、有效、准确的状态诊断和早期隐患监测,降低OLTC运行的故障风险。
利用 AFV 信号分析法对 OLTC 进行状态监测,需要深入理解 OLTC 故障类型与振动特性之间的内在联系。OLTC 内部的各种故障,如触头问题、弹簧弹性下降等,都会对其振动特性产生影响。以弹簧弹性下降为例,弹簧作为 OLTC 内部的重要部件,其弹性下降会导致机械结构的动力学特性发生改变,在切换时产生的脉冲冲击力也会相应变化,从而使 OLTC 的振动信号发生改变。通过 AFV 传感器对这些振动信号的长期监测和分析,我们可以建立起故障类型与振动特征之间的对应关系,实现对 OLTC 故障的早期预警和准确诊断。杭州国洲电力科技有限公司振动声学指纹在线监测技术的研发背景与创新点。

变压器振动主要包括OLTC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,不作为变压器的分析内容。变压器内部的声纹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,可由安装于外壁的声纹振动传感器测得。
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声纹振动信号,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OLTC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信号与声纹振动信号的结合分析,可更加有效的评价OLTC在线运行状态下的健康态势评价与故障类型诊断。 杭州国洲电力科技有限公司振动监测相关产品有哪些?在线振动监测技术要点
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AFV 信号分析法为 OLTC 的状态评估提供了一种科学、有效的方法。OLTC 在长期运行过程中,内部触头和其他部件会逐渐出现磨损、老化等问题,这些问题会导致 OLTC 的性能下降,甚至引发故障。当触头磨损严重时,其接触电阻增大,在分 / 合过程中会产生更多的热量和电弧,进而影响 OLTC 的振动特性。AFV 传感器通过监测 OLTC 的振动信号,能够及时发现这些变化。通过对信号的分析,我们可以评估 OLTC 的健康状况,预测其剩余使用寿命,为设备的预防性维护提供重要依据,提高电力系统的运行经济性和可靠性。电力振动监测检查