新技术可在线诊断电力变压器机械缺陷
科技日报石家庄5月23日电 （通讯员高树国 刘浩宇 齐锦涛 记者刘廉君）23日，记者从河北省电力科学院获悉，由该院科研团队创新发明的“电力变压器机械缺陷在线监测与诊断技术”成果，日前在第49届日内瓦国际发明展上获金奖。该成果为国内变压器机械缺陷监测诊断开辟了新的技术路径，有效克服了传统电气参量检测方法存在的振源直接测量难、易受环境干扰等短板，能够将机械缺陷诊断准确率提升至80%，为电力变压器加装了一副高灵敏度的“听诊器”。
电力变压器是电网的枢纽设备，其高电压、大电流甚至突发短路等工况所产生的机械振动，往往造成其绕组、铁心等关键部件产生形变。据统计，因机械振动导致的变压器故障占比高达60%，而传统以电气参量为主的检测技术难以准确识别和定位此类缺陷。如何精准识别缺陷，对振动进行评估，成为电力行业亟待解决的难题。
为探寻更为精准和有效的缺陷检测方法，河北省电力科学院研究人员改变传统电气参量检测手段，从采集到的变压器振动信号入手，通过大量故障模拟实验和数据分析，深度揭示了变压器关键部件在机械失稳情况下的振动模态和响应特性，并据此研制出了变压器机械缺陷在线监测系统。
据介绍，该系统能够实时监测变压器的振动情况，无论是短路电流冲击产生的振动还是变压器正常运行状态下的微小振动，都能被系统捕捉。通过对这些振动数据的处理和分析，系统能够快速识别和定位变压器内部的机械缺陷，就好比为变压器做了一次“体检”，能够及时了解变压器的内部运行状况。通过对不同状态下海量振动数据的处理，以及对稳态运行变形振型和暂态声振时频特征的分析，研究人员构建了变压器机械振动状态评估判据。基于这一判据，研究团队成功实现了短路冲击下变压器绕组损伤累积效应的定量评估。
目前，该系统在河北南部电网220千伏至1000千伏电压等级变电站投入应用中，已累计发现并准确定位10余起变压器机械缺陷，大幅提高了电网设备运行的安全性和可靠性。
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