隨著電力行業(yè)的迅速發(fā)展，高電壓設備應用為人們的生產生活帶來了極大便利的同時，相關電氣設備及運輸線路長時間在高壓和外部環(huán)境因素的作用下出現(xiàn)絕緣劣化現(xiàn)象，造成多起電力安全事故。為及時發(fā)現(xiàn)高電壓部件絕緣劣化，提前排除電力安全隱患，廣電計量可靠性與環(huán)境工程研究所成立專項科研小組，開展高電壓部件放電異響監(jiān)測與在線診斷技術研究，為電力設備的安全保駕護航。
電力安全存隱患 絕緣劣化是關鍵
電能作為國家經濟發(fā)展的重要能源支撐著人們生活生產活動，然而電力安全事故屢屢發(fā)生，國家對電力安全隱患排查愈發(fā)嚴格。國家能源局南方監(jiān)管局最新公布數據顯示，截至2023年5月，其轄區(qū)內電力企業(yè)共排查安全隱患53059項，電網企業(yè)共排查隱患3169項，發(fā)電企業(yè)共排查隱患49890項，主要為設備設施事故隱患。據統(tǒng)計，在高電壓設備故障中，50%的設備故障與絕緣老化有著直接或間接的關系。絕緣系統(tǒng)的好壞決定著高電壓設備的安全性能和運行性能，絕緣性能嚴重受損，將會導致高電壓設備發(fā)生災難性故障，造成重大安全事故。
“聽聲辨位" 在線診斷辨故障
高電壓設備中的部件長期在電熱場、機械應力和化學腐蝕等多因素作用下，其絕緣性能逐步下降，一定程度后產生局部放電現(xiàn)象，是絕緣劣化的重要征兆。絕緣劣化常規(guī)檢測方法（采用狀態(tài)量包括紅外、紫外、電磁和溫度等）通常在故障發(fā)生后才能發(fā)現(xiàn)問題，存在滯后性。為及時發(fā)現(xiàn)劣化問題，降低設備故障發(fā)生率，廣電計量可靠性與工程研究所開展高電壓部件放電異響監(jiān)測與在線診斷技術研究，通過采集部件在絕緣劣化后放電輻射出不同于正常運行時的聲信號（異響），將其作為診斷依據，再基于聲學成像檢測技術將異響位置成像，定位設備故障位置，研制出一套完善的高電壓部件放電異響監(jiān)測、故障特征提取與在線診斷系統(tǒng)。
高壓部件放電異響檢測與在線診斷系統(tǒng)及檢測模塊
本系統(tǒng)通過增加信號帶寬提高傳輸信息量和速率，可實現(xiàn)寬頻帶的全面檢測，彌補常規(guī)檢測方法信息量缺失和滯后的不足，迅速鎖定設備故障位置。同時還可滿足不同場景下，可視化設備的聲響異常位置，實現(xiàn)不改變設備運行狀態(tài)的無接觸式檢測，大大減少啟停設備造成的不便和損失。該項技術已發(fā)表核心期刊論文1篇，并向國家知識產權局提交申請，具備成熟的技術能力。目前該項技術已應用于某動車段、某微創(chuàng)機器人和某玻璃升降器聲學異常分析項目。
助力高電壓設備安全運行
該項技術除應用于變電站內變壓器、電抗器外，還對高速列車組高壓電氣系統(tǒng)（受電弓、絕緣子、高壓電纜及附件等），以及其他使用高電壓部件并在長期運行中出現(xiàn)絕緣裂化的電氣設備發(fā)揮至關重要的作用，確保高電壓設備安全穩(wěn)定運行。除異響識別與定位技術和聲學可視化技術外，可靠性與環(huán)境工程研究所還在主動控制降噪（ANC）、主動聲設計（ASD）、聲學超材料技術和噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）等聲學先行技術上持續(xù)研究，通過聲學技術為各行業(yè)設備故障檢測與壽命分析提供技術支撐，不斷提升技術及科研服務水平。
廣電計量可靠性與環(huán)境工程研究所
廣電計量可靠性與環(huán)境工程研究所可提供振動噪聲分析評價、整改設計與試驗驗證服務，包括設備振動噪聲認證測試與評價、聲學成像技術研究及工程應用、異響及聲品質主客觀分析評作價方法研究，產品振動應力譜及環(huán)境剖面的采集與分析、應力應變測試與仿真分析研究，整車NVH性能試驗驗證及調教、主動降噪及主動補償技術研究，基于聲學可視化技術和故障模型庫開發(fā)在線監(jiān)測與故障診斷方法研究等。可為汽車、船舶、軌道交通、航空、電力等國家戰(zhàn)略性行業(yè)提供綜合的振動噪聲技術服務，協(xié)助客戶提升產品品質。
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