前言

電抗器作為重要的電力設(shè)備，在電網(wǎng)系統(tǒng)中起到降低暫態(tài)電壓沖擊和改善長(zhǎng)輸電線路電壓分布等作用。電網(wǎng)系統(tǒng)中電抗器的健康狀態(tài)直接影響著整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

近年來(lái)電抗器運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題受到越來(lái)越多的關(guān)注，包括國(guó)網(wǎng)研究院和電抗器生產(chǎn)企業(yè)在內(nèi)的多個(gè)相關(guān)單位均對(duì)電抗器的振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及高效減振方案開(kāi)展了相關(guān)的研究。

相對(duì)于傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)傳感器，激光測(cè)振儀在電抗器振動(dòng)檢測(cè)中具有明顯優(yōu)勢(shì)。激光測(cè)振儀不僅具有較大的動(dòng)態(tài)范圍和檢測(cè)帶寬，而且非接觸式測(cè)量原理可以避免附加質(zhì)量對(duì)于被測(cè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)影響，從而提高檢測(cè)數(shù)據(jù)精度和準(zhǔn)確性。同時(shí)采用激光非接觸式測(cè)量方式也可以避免接觸式操作帶來(lái)的觸電等安全風(fēng)險(xiǎn)。

試驗(yàn)開(kāi)展

本次測(cè)試目的是通過(guò)對(duì)某高壓電抗器殼體振動(dòng)的檢測(cè)，基于時(shí)域信號(hào)、頻譜及振動(dòng)分布情況綜合分析電抗器振動(dòng)特征。

電抗器振動(dòng)檢測(cè)儀器為南京光聲超構(gòu)材料研究院有限公司（MTC）自主研發(fā)的便攜式激光多普勒測(cè)振儀PLV-202，其基本參數(shù)如圖1所示。

圖1 MTC激光測(cè)振儀

測(cè)試時(shí)，將激光測(cè)振儀布置在電抗器被測(cè)殼體中間并遠(yuǎn)離2 m位置處，通過(guò)改變測(cè)振儀激光方向檢測(cè)被測(cè)面各點(diǎn)的振動(dòng)速度。

圖2 激光測(cè)振儀-電抗器振動(dòng)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)圖

結(jié)果分析

圖3(1) 是電抗器在某工況下，利用PLV-202激光測(cè)振儀檢測(cè)的其中一個(gè)待測(cè)殼體面所有測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)速度時(shí)域信號(hào)，圖3(2）為相應(yīng)各點(diǎn)的頻譜。

從各點(diǎn)的時(shí)域信號(hào)可以看出，各點(diǎn)的振動(dòng)呈周期性穩(wěn)態(tài)特性，通過(guò)頻譜圖可以看出，振動(dòng)頻率主要集中在100Hz及其諧波分量。進(jìn)一步地，基于采集的各點(diǎn)時(shí)域信號(hào)，可以對(duì)電抗器進(jìn)行振動(dòng)有效值分析和振動(dòng)分布情況等相關(guān)分析。

(1) 振動(dòng)時(shí)域信號(hào)

（2）振動(dòng)頻譜

圖3 電抗器振動(dòng)信號(hào)圖

總結(jié)與展望

本文介紹了利用MTC激光測(cè)振儀對(duì)高壓電抗器進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)與結(jié)果分析的基本過(guò)程。本次試驗(yàn)表明：激光測(cè)振儀可以精準(zhǔn)地對(duì)電抗器殼體表面振動(dòng)信息進(jìn)行檢測(cè)，并輔助相關(guān)分析與減振措施的實(shí)現(xiàn)。

可以預(yù)見(jiàn)，在電抗器等電力設(shè)備的振動(dòng)健康檢測(cè)中，激光測(cè)振儀具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。作為非接觸式振動(dòng)測(cè)量?jī)x器，激光測(cè)振儀可以適應(yīng)復(fù)雜的電力設(shè)備試驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)無(wú)附加質(zhì)量的檢測(cè)特性，也確保了檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度和準(zhǔn)確性。此外，隨著搭載光學(xué)振鏡的掃描式激光測(cè)振儀的推出，激光測(cè)振儀在電力設(shè)備的模態(tài)分析領(lǐng)域也將獲得越來(lái)越多的應(yīng)用。