■系統(tǒng)簡(jiǎn)介

◆變壓器（電抗器）振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置采集變壓器振動(dòng)信息,，便于從整體上研究其工作狀態(tài)，系統(tǒng)原理如圖1所示,。系統(tǒng)主要由加速度傳感器,、振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置以及遠(yuǎn)程服務(wù)中心構(gòu)成。傳感器接收設(shè)備變壓器本體振動(dòng)信號(hào),，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸送至振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,，由振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置對(duì)其進(jìn)行 A/D 采集、數(shù)據(jù)緩存以及數(shù)據(jù)打包處理,，數(shù)據(jù)由有線網(wǎng)絡(luò)（光纖）/4G/Wifi 發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)中心,，由遠(yuǎn)程服務(wù)中心完成振動(dòng)特征監(jiān)測(cè)、故障診斷,、健康狀況評(píng)估,，狀態(tài)分析結(jié)果可通過(guò) IEC 61850、Modbus,、Soap 等協(xié)議傳輸至內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,。

圖 1 振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置原理圖

■產(chǎn)品應(yīng)用范圍

◆適用于各電壓等級(jí)電力變壓器設(shè)備的故障預(yù)警,，短時(shí)/長(zhǎng)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

■產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

◆應(yīng)用于電網(wǎng),、發(fā)電,、石化、高鐵,、鋼鐵等電力能源相關(guān)領(lǐng)域,。

■主要技術(shù)功能

◆IMS100系列主變振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)高靈敏度的振動(dòng)傳感器獲取變壓器非正常工況下的振動(dòng)數(shù)據(jù)，開(kāi)展頻譜分析并提取其奇偶次諧波比,、頻譜復(fù)雜度,、高頻能量比等多種特征參量，結(jié)合振動(dòng)幅值等參量實(shí)現(xiàn)變壓器內(nèi)部繞組松動(dòng),、鐵心松動(dòng),、放電等運(yùn)行缺陷的有效判別與預(yù)警。

◆高性能振動(dòng)傳感器:采用高精度測(cè)量用壓電陶瓷式加速度傳感器,，尺寸為φ18mm×H42mm,，頻率響應(yīng)范圍0.4~14000Hz，靈敏度約為100 mV/g,，測(cè)量范圍±80 g,，其優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量頻帶寬、靈敏度高并具有良好穩(wěn)定的長(zhǎng)期振動(dòng)測(cè)試性能,。傳感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求,，可采用磁座式安裝方式，振動(dòng)傳感器如下圖所示,。

圖2 振動(dòng)傳感器

■故障預(yù)警與診斷技術(shù)

■特征選取

◆選取的特征量包括：奇偶次諧波比,、能量比重、頻譜復(fù)雜度,、振動(dòng)加速度幅值,。

■振動(dòng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)

◆建立了振動(dòng)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，累計(jì)完成120余座110kV~1000kV變壓器,、電抗器振動(dòng)特征監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),，形成了特征樣本的統(tǒng)計(jì)分析，劃定了異常特征分布區(qū)間,，如圖所示,。后續(xù)樣本庫(kù)將不斷更新。

變壓器振動(dòng)特征分布

■預(yù)警與故障判別方法

◆設(shè)置特征量閾值,，根據(jù)閾值判別運(yùn)行狀態(tài),，超出閾值發(fā)出告警。

◆根據(jù)特征長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程,，判別缺陷程度并發(fā)出預(yù)警,。

◆支持變壓器（電抗器）噪聲信號(hào)原始波形文件或監(jiān)測(cè)結(jié)果多種數(shù)據(jù)格式,。

◆支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果 csv 或 xls 格式導(dǎo)出，具備監(jiān)測(cè)報(bào)告自動(dòng)生成功能,，大幅降低運(yùn)行人員數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作量,。

◆配備電力設(shè)備聲紋特征數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,，直觀明了。

◆博士攻關(guān)團(tuán)隊(duì)全壽命周期保障持續(xù)跟進(jìn)裝置維護(hù),、軟件升級(jí)與數(shù)據(jù)分析,。

■參數(shù)指標(biāo)

■基于變壓器聲紋振動(dòng)特征的城市軌道交通直流偏磁狀態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

◆基于變壓器聲紋特征的城市軌道交通直流偏磁監(jiān)測(cè)系統(tǒng),，已推廣應(yīng)用于長(zhǎng)沙地區(qū)延農(nóng)、余家灣等 12 座 220kV 變電站的直流偏磁噪聲與振動(dòng)監(jiān)測(cè),，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間超過(guò) 4 年,，證實(shí)了長(zhǎng)沙城區(qū) 220kV 變電站均存在不同程度的直流偏磁現(xiàn)象，證明了地鐵運(yùn)行對(duì)變壓器直流偏磁的直接影響,，揭示了軌道交通引起的變壓器直流偏磁的長(zhǎng)期變化規(guī)律,，為變壓器直流偏磁的針對(duì)性高效治理提供了技術(shù)支撐。

◆500kV主變振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝：多通道變壓器振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)裝置已在 500kV 變電站投入了100套的工程應(yīng)用,，實(shí)現(xiàn)了 500kV 變壓器,、電抗器的接觸式振動(dòng)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警。