■系統(tǒng)簡介

◆變壓器（電抗器）振動監(jiān)測裝置采集變壓器振動信息，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、振動監(jiān)測裝置以及遠程服務中心構成。傳感器接收設備變壓器本體振動信號，并將其轉化為電壓信號輸送至振動監(jiān)測裝置，由振動監(jiān)測裝置對其進行 A/D 采集、數據緩存以及數據打包處理，數據由有線網絡（光纖）/4G/Wifi 發(fā)送至遠程服務中心，由遠程服務中心完成振動特征監(jiān)測、故障診斷、健康狀況評估，狀態(tài)分析結果可通過 IEC 61850、Modbus、Soap 等協(xié)議傳輸至內網數據中心。

圖 1 振動監(jiān)測裝置原理圖

■產品應用范圍

◆適用于各電壓等級電力變壓器設備的故障預警，短時/長時在線監(jiān)測。

■產品應用領域

◆應用于電網、發(fā)電、石化、高鐵、鋼鐵等電力能源相關領域。

■主要技術功能

◆IMS100系列主變振動監(jiān)測系統(tǒng)可以通過高靈敏度的振動傳感器獲取變壓器非正常工況下的振動數據，開展頻譜分析并提取其奇偶次諧波比、頻譜復雜度、高頻能量比等多種特征參量，結合振動幅值等參量實現(xiàn)變壓器內部繞組松動、鐵心松動、放電等運行缺陷的有效判別與預警。

◆高性能振動傳感器:采用高精度測量用壓電陶瓷式加速度傳感器，尺寸為φ18mm×H42mm，頻率響應范圍0.4~14000Hz，靈敏度約為100 mV/g，測量范圍±80 g，其優(yōu)點在于測量頻帶寬、靈敏度高并具有良好穩(wěn)定的長期振動測試性能。傳感器根據現(xiàn)場實際要求，可采用磁座式安裝方式，振動傳感器如下圖所示。

圖2 振動傳感器

■故障預警與診斷技術

■特征選取

◆選取的特征量包括：奇偶次諧波比、能量比重、頻譜復雜度、振動加速度幅值。

■振動特征數據庫

◆建立了振動特征數據庫，累計完成120余座110kV~1000kV變壓器、電抗器振動特征監(jiān)測與數據庫存儲，形成了特征樣本的統(tǒng)計分析，劃定了異常特征分布區(qū)間，如圖所示。后續(xù)樣本庫將不斷更新。

變壓器振動特征分布

■預警與故障判別方法

◆設置特征量閾值，根據閾值判別運行狀態(tài)，超出閾值發(fā)出告警。

◆根據特征長期發(fā)展過程，判別缺陷程度并發(fā)出預警。

◆支持變壓器（電抗器）噪聲信號原始波形文件或監(jiān)測結果多種數據格式。

◆支持監(jiān)測數據結果 csv 或 xls 格式導出，具備監(jiān)測報告自動生成功能，大幅降低運行人員數據統(tǒng)計工作量。

◆配備電力設備聲紋特征數據庫，設備運行狀態(tài)實時顯示，直觀明了。

◆博士攻關團隊全壽命周期保障持續(xù)跟進裝置維護、軟件升級與數據分析。

■參數指標

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

◆基于變壓器聲紋特征的城市軌道交通直流偏磁監(jiān)測系統(tǒng)，已推廣應用于長沙地區(qū)延農、余家灣等 12 座 220kV 變電站的直流偏磁噪聲與振動監(jiān)測，穩(wěn)定運行時間超過 4 年，證實了長沙城區(qū) 220kV 變電站均存在不同程度的直流偏磁現(xiàn)象，證明了地鐵運行對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期變化規(guī)律，為變壓器直流偏磁的針對性高效治理提供了技術支撐。

◆500kV主變振動在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝：多通道變壓器振動在線監(jiān)測裝置已在 500kV 變電站投入了100套的工程應用，實現(xiàn)了 500kV 變壓器、電抗器的接觸式振動監(jiān)測與故障預警。