23日，記者從河北省電力科學院獲悉，由該院科研團隊創(chuàng)新發(fā)明的“電力變壓器機械缺陷在線監(jiān)測與診斷技術”成果，日前在第49屆日內瓦國際發(fā)明展上獲金獎。該成果為國內變壓器機械缺陷監(jiān)測診斷開辟了新的技術路徑，有效克服了傳統電氣參量檢測方法存在的振源直接測量難、易受環(huán)境干擾等短板，能夠將機械缺陷診斷準確率提升至80%，為電力變壓器加裝了一副高靈敏度的“聽診器”。
電力變壓器是電網的樞紐設備，其高電壓、大電流甚至突發(fā)短路等工況所產生的機械振動，往往造成其繞組、鐵心等關鍵部件產生形變。據統計，因機械振動導致的變壓器故障占比高達60%，而傳統以電氣參量為主的檢測技術難以準確識別和定位此類缺陷。如何精準識別缺陷，對振動進行評估，成為電力行業(yè)亟待解決的難題。
為探尋更為精準和有效的缺陷檢測方法，河北省電力科學院研究人員改變傳統電氣參量檢測手段，從采集到的變壓器振動信號入手，通過大量故障模擬實驗和數據分析，深度揭示了變壓器關鍵部件在機械失穩(wěn)情況下的振動模態(tài)和響應特性，并據此研制出了變壓器機械缺陷在線監(jiān)測系統。
據介紹，該系統能夠實時監(jiān)測變壓器的振動情況，無論是短路電流沖擊產生的振動還是變壓器正常運行狀態(tài)下的微小振動，都能被系統捕捉。通過對這些振動數據的處理和分析，系統能夠快速識別和定位變壓器內部的機械缺陷，就好比為變壓器做了一次“體檢”，能夠及時了解變壓器的內部運行狀況。通過對不同狀態(tài)下海量振動數據的處理，以及對穩(wěn)態(tài)運行變形振型和暫態(tài)聲振時頻特征的分析，研究人員構建了變壓器機械振動狀態(tài)評估判據?；谶@一判據，研究團隊成功實現了短路沖擊下變壓器繞組損傷累積效應的定量評估。
目前，該系統在河北南部電網220千伏至1000千伏電壓等級變電站投入應用中，已累計發(fā)現并準確定位10余起變壓器機械缺陷，大幅提高了電網設備運行的安全性和可靠性。
