基于變壓器噪聲的硅鋼片狀態(tài)檢測(cè)方法研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一,但近年來(lái)出現(xiàn)在變壓器制造中使用二次片的情況,使得變壓器存在質(zhì)量隱患。二次片是從廢舊的變壓器上拆卸的硅鋼片,經(jīng)過(guò)再次加工后制作成變壓器鐵心。目前尚未有對(duì)二次片以及硅鋼片的有效檢測(cè)方法。變壓器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生噪聲,而變壓器鐵心振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的最主要的原因,因此硅鋼片的狀態(tài)對(duì)噪聲有決定性的影響。若能確定變壓器噪聲與硅鋼片狀態(tài)的關(guān)系,即能通過(guò)噪聲來(lái)檢測(cè)硅鋼片的狀態(tài)。
　　本文理論分析了變壓器噪聲與硅鋼片磁

2、致伸縮之間的關(guān)系,分析得出對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)容量、材料工藝相同或相近的變壓器,可認(rèn)為其噪聲是由硅鋼片磁致伸縮的決定的。通過(guò)對(duì)硅鋼片磁致伸縮現(xiàn)象的理論研究,結(jié)合二次片的特性,分析得出老舊硅鋼片(二次片)與新硅鋼片(合格片)的差別表現(xiàn)在磁致伸縮率的差別上,因此可認(rèn)為硅鋼片狀態(tài)的不同將導(dǎo)致磁致伸縮的變化,而不同硅鋼片狀態(tài)在磁致伸縮率上的差別能反映在變壓器噪聲上。研究中選擇了硅鋼片狀態(tài)不同,而運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)容量、材料工藝相近的變壓器(調(diào)壓器)樣

3、品,搭建了噪聲測(cè)量及數(shù)據(jù)分析平臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了空載噪聲的測(cè)量,對(duì)比分析了其噪聲在頻域上的區(qū)別。之后利用多物理場(chǎng)耦合有限元仿真軟件,建立了單相自耦變壓器模型,在不同的設(shè)置參數(shù)(主要是材料的磁致伸縮率)下進(jìn)行了電磁場(chǎng)、結(jié)構(gòu)力場(chǎng)、壓力聲場(chǎng)的仿真計(jì)算,對(duì)比分析了求解得出的噪聲信號(hào)的頻域特征。
　　實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果表明,使用時(shí)間較久的樣品的噪聲中基頻所占的成分較大,使用較少的樣品的噪聲中高次諧波所占的成分較大。仿真分析的結(jié)果表明,鐵心材料

4、磁致伸縮率較高的變壓器模型相對(duì)于鐵心材料的飽和磁致伸縮率較低的變壓器模型,噪聲中高次諧波的成分所占的比重較大,基頻所占的比重較小。仿真結(jié)果同時(shí)證明了鐵心進(jìn)入磁化飽和階段會(huì)使得噪聲中高次諧波的成分增大。
　　綜合理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、仿真研究的結(jié)果可以推斷,硅鋼片的狀態(tài)將影響其磁致伸縮水平,硅鋼片狀態(tài)越好,噪聲頻譜中基頻信號(hào)的成分所占的比重越大;硅鋼片狀態(tài)越差,噪聲頻譜中諧波信號(hào)的成分所占的比重越大。因此,研究的結(jié)論對(duì)實(shí)現(xiàn)基于噪聲的變