大型變壓器繞組狀態(tài)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，變壓器繞組變形問(wèn)題是變壓器主要的故障原因之一。本課題主要研究分析了變壓器的繞組松動(dòng)引起的振動(dòng)特征。 從理論上說(shuō)變壓器油箱表面的振動(dòng)主要是由于變壓器的繞組及鐵芯振動(dòng)引起的，通過(guò)測(cè)量油箱表面的振動(dòng)信號(hào)可以反映繞組及鐵芯的振動(dòng)情況，從而判斷其狀況。在本文中，將單個(gè)繞組和變壓器整體作為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容包括：變壓器繞組與鐵芯的振動(dòng)特性；如何準(zhǔn)確測(cè)量獲得變壓器本體的振動(dòng)信號(hào)；變壓器整機(jī)工作情況下振動(dòng)和繞組預(yù)

2、緊力之間的關(guān)系；突發(fā)短路對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)的累積效應(yīng)以及振動(dòng)信號(hào)作為判別繞組故障的可行性分析。 本文的研究工作如下所述： 闡明變壓器的振動(dòng)起因，包括繞組在電動(dòng)力作用下的振動(dòng)和鐵芯的磁致伸縮引起的振動(dòng)。采用繞組的等效的單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從理論上討論其預(yù)緊力和繞組振動(dòng)之間的關(guān)系，一旦預(yù)緊力變小，繞組的振動(dòng)加速度增大并且固有振動(dòng)頻率下降。 針對(duì)電力變壓器振動(dòng)信號(hào)的特征，在選擇了合適的振動(dòng)傳感器、電荷放大器后，建

3、立了一套振動(dòng)信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)試驗(yàn)變壓器油箱表面的振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果表明這套振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)能夠滿足測(cè)量的要求。 本文的重點(diǎn)是通過(guò)試驗(yàn)研究變壓器整機(jī)在各種帶電工作情況下的振動(dòng)信號(hào)特性和軸向預(yù)緊力之間的關(guān)系，試驗(yàn)包括變壓器空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)、突發(fā)短路試驗(yàn)。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(lái)測(cè)量油壓信號(hào)和加速度信號(hào)。研究表明，在帶電情況下，油壓傳感器在變壓器內(nèi)部強(qiáng)電磁

4、場(chǎng)下受到工頻干擾相當(dāng)嚴(yán)重，所以測(cè)量信號(hào)只能作為參考。在短路情況下，變壓器的振動(dòng)主要是由于繞組的電動(dòng)力引起的，電動(dòng)力引起的振動(dòng)信號(hào)基頻是100Hz，從振動(dòng)信號(hào)頻譜分析中可以看出繞組引起的振動(dòng)主要集中在低頻信號(hào)；而在空載情況下，變壓器的振動(dòng)主要是由于鐵芯的磁致伸縮引起的，磁致伸縮引起的振動(dòng)信號(hào)基頻也是100Hz，但是其引起的振動(dòng)信號(hào)的高頻諧振頻率含量很豐富。對(duì)于在不同的預(yù)緊力情況下，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相應(yīng)發(fā)生了變化，所以表現(xiàn)在振動(dòng)信號(hào)上發(fā)生了明顯的