大型變壓器繞組狀態(tài)的振動監(jiān)測方法研究.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引起的振動特征。 從理論上說變壓器油箱表面的振動主要是由于變壓器的繞組及鐵芯振動引起的，通過測量油箱表面的振動信號可以反映繞組及鐵芯的振動情況，從而判斷其狀況。在本文中，將單個繞組和變壓器整體作為研究對象，研究內(nèi)容包括：變壓器繞組與鐵芯的振動特性；如何準(zhǔn)確測量獲得變壓器本體的振動信號；變壓器整機工作情況下振動和繞組預(yù)

2、緊力之間的關(guān)系；突發(fā)短路對變壓器結(jié)構(gòu)的累積效應(yīng)以及振動信號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： 闡明變壓器的振動起因，包括繞組在電動力作用下的振動和鐵芯的磁致伸縮引起的振動。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)緊力和繞組振動之間的關(guān)系，一旦預(yù)緊力變小，繞組的振動加速度增大并且固有振動頻率下降。 針對電力變壓器振動信號的特征，在選擇了合適的振動傳感器、電荷放大器后，建

3、立了一套振動信號測量系統(tǒng)，對試驗變壓器油箱表面的振動進(jìn)行了測量，試驗結(jié)果表明這套振動測試系統(tǒng)能夠滿足測量的要求。 本文的重點是通過試驗研究變壓器整機在各種帶電工作情況下的振動信號特性和軸向預(yù)緊力之間的關(guān)系，試驗包括變壓器空載試驗、短路試驗、負(fù)載試驗、突發(fā)短路試驗。試驗選擇了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，在帶電情況下，油壓傳感器在變壓器內(nèi)部強電磁

4、場下受到工頻干擾相當(dāng)嚴(yán)重，所以測量信號只能作為參考。在短路情況下，變壓器的振動主要是由于繞組的電動力引起的，電動力引起的振動信號基頻是100Hz，從振動信號頻譜分析中可以看出繞組引起的振動主要集中在低頻信號；而在空載情況下，變壓器的振動主要是由于鐵芯的磁致伸縮引起的，磁致伸縮引起的振動信號基頻也是100Hz，但是其引起的振動信號的高頻諧振頻率含量很豐富。對于在不同的預(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)在振動信號上發(fā)生了明顯的