振動分析法在電力變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究.pdf

1、從理論上說變壓器繞組和鐵芯的振動引起了整機(jī)箱體的振動。當(dāng)繞組的壓緊力下降時，變壓器整體的振動特性也將發(fā)生變化。因此可以從箱體的振動中分析得出繞組的預(yù)緊情況。本文以一個機(jī)械動力學(xué)特性與大型電力變壓器相似，容量為500KVA，原副邊電壓比為10KV/400V的模擬三相變壓器作為研究對象，研究內(nèi)容包括：對于單個繞組振動和軸向預(yù)緊力間的關(guān)系，器身振動和預(yù)緊力的關(guān)系，變壓器副邊短路和突發(fā)短路時的振動特性和繞組預(yù)緊力之間的關(guān)系，進(jìn)行了有限元計(jì)算和試

2、驗(yàn)研究，另外研究了利用空載和負(fù)載時的振動特性進(jìn)行繞組狀況的在線監(jiān)測。 針對于上述研究內(nèi)容，本文的研究工作和結(jié)論如下所述： 從一個簡單的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)模型模型開始從理論上探討其預(yù)緊力和繞組振動的關(guān)系，接著建立繞組和鐵芯的有限元模型并結(jié)合頻響試驗(yàn)和模態(tài)分析理論對有限元參數(shù)進(jìn)行識別。 由于器身的結(jié)構(gòu)相對于單個繞組和鐵芯的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜，因此本文研究了繞組和鐵芯組合到一起以后整體的動力學(xué)特性。器身的單元數(shù)目較大，因此采用了子結(jié)

3、構(gòu)方法進(jìn)行建模分析。 重點(diǎn)是研究通過箱壁的振動監(jiān)測繞組上的預(yù)緊力，首先采用有限元方法對不同預(yù)緊力下變壓器短路時的振動進(jìn)行了計(jì)算，通過副邊短路試驗(yàn)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，并利用計(jì)算結(jié)論在突發(fā)短路時根據(jù)箱壁上的振動響應(yīng)對繞組的預(yù)緊力進(jìn)行了估算。本文同時闡述了負(fù)載振動靈敏度法用于在線監(jiān)測繞組的預(yù)緊力。試驗(yàn)選擇了14路傳感器包括7路油壓傳感器和7路加速度傳感器分別位于變壓器內(nèi)壁和箱壁上用來測量油壓信號和加速度信號。研究表明，在短路情況下，