局部放电在线监测技术背景

GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统技术说明-概述：有载分接开关（On-LoadTapChanger,OLTC）是在励磁状态下，通过改变绕组分接位置实现电网的有载调压，起到稳定负载电压、调节无功潮流、增加电网灵活度等重要作用。它是调压变压器中***的可动部件、关键部件之一。国际大电网委员会(GIGRE)等国内外统计结果表明，有载分接开关故障占变压器总体故障的30%以上，各类故障影响变压器及整个电网的安全稳定运行，严重时更会导致大面积停电、电气火灾等事故。OLTC的故障模式有多种，具体包括传动轴断裂、选择开关触头接触不良、操作机构失灵造成的拒动或滑档现象、限位开关失灵、切换开关拒切、中止或动作滞后、内部紧固件松动和脱落、以及内部渗漏等。根据国家电网设备部发布的《设备管理重点工作任务》，2020年度需完成382台换流变分接开关隐患整改，加快消除故障隐患。因此，实施有载分接开关在线监测与故障诊断不仅对确保变压器及整个电网安全稳定运行具有重要的现实意义，也是今后的发展方向。杭州国洲电力科技有限公司在线监测售后服务。局部放电在线监测技术背景

检测有效性根据外置传感器配置方案，监测设备能检测到发生在被监测设备内部各处的、放电量不超过20pC的局部放电信号，并可准确判断放电缺陷的类型。为保证监测灵敏度，UHF传感器的配置不会低于以下的配置方案：（1）500kVHGIS设备一个完整串18个传感器，GIS母线每间隔6m布置1个传感器；（2）500kVGIS设备一个完整串36个传感器，GIS母线每间隔6m布置1个传感器；（3）220kVGIS设备（母线分箱结构）主变、出线间隔12个，母联、分段、PT间隔6个，GIS母线每隔10m布置1个传感器；（4）220kVGIS设备（母线共箱结构）主变、出线间隔12个，母联、分段、PT间隔6个，GIS母线每隔10m布置1个传感器；（5）110kVGIS设备（分箱结构）主变、出线间隔9个，母联、分段、PT间隔6个，GIS母线每隔10m布置1个传感器；（6）110kVGIS设备（共箱结构）主变、出线间隔3个，母联、分段、PT间隔2个，GIS母线每隔10m布置1个传感器。局部放电在线监测技术背景杭州国洲电力科技有限公司在线监测遵循标准。

GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统技术说明-概述：变压器/电抗器在生产、运输、安装过程中或在短路电流作用下，均会使绕组及铁芯压紧程度降低，绕组及铁芯故障分别约占变压器/电抗器整体故障的36%和4%，对变压器/电抗器抗短路电流冲击能力及安全稳定运行产生巨大威胁。绕组故障主要包括绝缘老化、受潮、匝间或绕组间短路、断路及机械损伤等，以上故障类型均可能导致绕组变形。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。

GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统---系统原理：变压器/电抗器运行时，电流通过绕组时产生的电动力引起绕组振动，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。由于绕组导体所受电动力正比于负载电流的平方，绕组振动信号的基频为100Hz。由于变压器/电抗器中磁感应强度正比于加载电压的平方，铁芯振动信号的基频也为100Hz。另外，考虑到铁芯振动的非线性特性，振动信号还会包含频率为100Hz整数倍的高次谐波。当变压器/电抗器的绕组变形或铁芯故障后，振动信号频谱分布将发生改变，产生谐波分量。因此，振动信号分量可以作为区别绕组变形故障与铁芯故障的重要依据，采用振动分析法可实现绕组及铁芯的故障诊断。杭州国洲电力科技有限公司局放在线监测技术遵循标准。

GZPD-01G型局部放电在线监测系统采用的UHF传感器工作频带在300MHz-2000MHz，对于一般的电力载波信号（1MHZ以下）、工频及谐波干扰（50-10kHZ）以及广播信号（100MHZ左右）等常见干扰源，可以有效避免。另外，架空母线存在大量电晕放电，该类放电的频带不超过150Mhz，因而通过带通滤波器，可有效滤除电晕放电干扰，采集的信号信噪比很高。该系统集局部放电的监测、定位、报警功能于一身，可有效实现GIS局部放电连续在线监测。超声波检测：GIS发生局部放电时产生纳秒级上升前沿的放电脉冲，生成的电磁波在GIS气室内传播。放电区域内分子间剧烈撞击，会产生包括纵波、横波和表面波的声波，在宏观上表现为脉冲压力波，以纵波和横波的方式向四周传播，因此放电点可看作脉冲声波场源。可以通过超声波传感器接收局部放电产生的振动信号，来达到检测GIS内部局部放电目的。杭州国洲电力科技有限公司在线监测系统组件。局部放电在线监测技术背景

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GZAF-1000T系列变压器(电抗器)振动声学指纹监测系统---系统结构：GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹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，系统机构图如下图2所示。传感器：GZAF-1000T系列变压器/电抗器振动声学指纹监测系统传感层由6路压电式加速度传感器及1路电流传感器构成，各传感器外观及参数如下表1所示。压电式加速度传感器集成电荷放大器，将振动信号转换成与之成正比的电压信号；电流传感器采用微型卡扣结构，便于现场安装，节省空间。采用3路压电式加速度传感器获取有载分接开关振动信号，振动传感器通过固定底座安装在变压器/电抗器外壁，安装位置通常选取平行于分接开关垂直传动杆方向，且尽量靠近分接开关触头组处。采用1路电流传感器获取有载分接开关驱动电机电流信号，电流传感器安装于驱动电机电源线处。采用3路振动传感器检测变压器/电抗器绕组及铁芯运行状况，传感器通常选取于上夹件底部、非冷却器侧油箱表面中部及油箱顶部中心点。局部放电在线监测技术背景