變壓器聲紋震動(dòng)在線(xiàn)監測系統，實(shí)現高效故障檢測與定位

隨著(zhù)電力系統的不斷發(fā)展，變壓器作為電力傳輸和分配的核心設備，其安全穩定運行顯得尤為重要。然而，變壓器在運行過(guò)程中可能會(huì )受到各種因素的影響，導致繞組變形、松動(dòng)或鐵芯缺陷等問(wèn)題的出現。這些問(wèn)題不僅影響變壓器的運行效率，還可能對整個(gè)電力系統的穩定性構成威脅。因此，對變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)、準確的故障檢測和定位顯得尤為重要。

變壓器聲紋震動(dòng)在線(xiàn)監測系統正是基于這一需求而設計的。該系統通過(guò)監測變壓器外殼上的聲紋震動(dòng)信號，能夠實(shí)時(shí)反映變壓器內部繞組及鐵芯的壓緊狀況、位移及變形等狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現對變壓器故障的高效檢測與定位。

一、變壓器震動(dòng)的產(chǎn)生

變壓器在運行過(guò)程中，其聲紋震動(dòng)主要由制冷系統的震動(dòng)和變壓器本體（鐵芯和繞組等）的震動(dòng)產(chǎn)生。這種聲紋震動(dòng)與變壓器繞組及鐵芯的壓緊狀況、繞組的位移及變形等狀況密切相關(guān)。通過(guò)監測變壓器外殼上的聲紋震動(dòng)信號，可以獲取變壓器內部狀態(tài)的重要信息。

在短路狀況下，變壓器自身震動(dòng)主要是由繞組震動(dòng)引起的。此時(shí)，可以利用變壓器自身聲紋震動(dòng)信號來(lái)監測繞組是否發(fā)生了變形或松動(dòng)。這種基于聲紋震動(dòng)信號的監測方法具有實(shí)時(shí)性高、準確性強的特點(diǎn)，能夠實(shí)現對變壓器故障的及時(shí)發(fā)現和定位。

二、系統組成

變壓器聲紋震動(dòng)在線(xiàn)監測系統主要由壓電式聲紋傳感器、信號調理模塊、觸發(fā)模塊、多通道同步A/D轉換器、主控模塊等部分組成。

變壓器聲紋震動(dòng)在線(xiàn)監測系統圖

壓電式聲紋震動(dòng)傳感器是系統的核心部件，它能夠將變壓器外殼上的聲紋震動(dòng)信號轉變成電信號。信號調理模塊為震動(dòng)傳感器提供恒定電流，保證傳感器正常工作，并隔離傳感器輸出信號中的直流分量。觸發(fā)模塊根據實(shí)際情況動(dòng)態(tài)設定震動(dòng)信號采集的閥值，確保系統能夠準確地捕捉到變壓器的聲紋震動(dòng)信號。

多通道同步A/D轉換器負責完成IED中各通道震動(dòng)信號的同步數字轉換，確保系統能夠同時(shí)監測多路聲紋震動(dòng)信號。主控模塊是整個(gè)系統的控制中心，它負責完成系統的數據采集、存儲、分析等功能，并將分析結果以IEC61850標準格式送出。此外，系統還配備了光纖/以太網(wǎng)接口作為標準通訊接口，方便與其他系統進(jìn)行通訊連接。

該系統的靈敏度達到了11.2mV/Pa（-39 dB re 1V/Pa），頻率響應范圍為20 Hz ~ 10 kHz和10 kHz ~ 20 kHz，動(dòng)態(tài)范圍可達29 dBA ~ 140 dB。系統支持多種安裝方式，包括永磁體吸附安裝、膠粘安裝和支架安裝等，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下的需求。

總之，變壓器聲紋震動(dòng)在線(xiàn)監測系統通過(guò)實(shí)時(shí)監測變壓器外殼上的聲紋震動(dòng)信號，能夠實(shí)現對變壓器故障的高效檢測與定位。該系統具有實(shí)時(shí)性高、準確性強的特點(diǎn)，是保障電力系統穩定運行的重要工具之一。