应用机械振动法对变压器绕组状态进行在线测试的研究

论文摘要

变压器是电力系统中的重要设备,其运行的稳定性对电力系统安全影响极大。随着我国电网容量的日益增大,短路容量亦随之不断增大,变压器出口短路形成的冲击电流产生的巨大电磁作用力对变压器绕组的机械强度和动稳定性构成了严重的威胁。因外部短路造成变压器绕组受冲击而发生变形、松动,是变压器运行过程中较为常见的事故隐患,其对电网的安全运行造成了很大的威胁。目前对变压器绕组状态的检测方法主要有频响法和短路阻抗法,这两种方法都是采用电测方法,出发点都是基于变压器绕组发生明显变形的状况下模型中对应的分布电气参数发生变化来进行测量判别,这对变压器绕组发生较明显的变形情况较为适宜,但对绕组发生轻微变形或扭曲变形,尤其是当变压器运行中受到短路冲击或长期自身振动发生轴向压紧力减小而使绕组松动时,绕组的电参数并没有发生明显变化,电参数法将失去其判断的有效性,这可以从我们后面的试验结果中看出。机械振动法主要是通过吸附在箱壁上的加速度传感器来间接获得变压器绕组的振动信号并对变压器的有关振动信号进行分析,以判断变压器绕组是否存在异常的方法。本文采用机械振动法对变压器绕组进行在线测试,此方法是通过监测绕组在承受短路电流时的振动特性来诊断绕组的松动与变形。本文通过对在沈阳虎石台国家变压器质量监督检验中心进行短路试验的变压器的在线测试,分析机械振动法的测试数据并与被试变压器的试验结果及吊芯检查情况进行分析比较,机械振动法与传统电气测试方法相比具有更高的测量灵敏度,可以敏锐地反映变压器绕组状态的变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪言
• 1.1 变压器绕组短路故障的分析
• 1.2 变压器绕组故障传统判别方法
• 1.3 变压器绕组故障振动频响判别法
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 变压器绕组轴向振动理论研究
• 2.1 变压器绕组轴向线性振动数学模型
• 2.1.1 预紧力变动对绕组固有频率的影响
• 2.1.2 预紧力变动对绕组轴向振动幅值的影响
• 2.2 变压器绕组轴向非线性振动研究
• 2.3 变压器绕组轴向振动量级评定方法
• 2.4 小结
• 第三章 变压器振动测试系统
• 3.1 测试系统总体构成
• 3.2 振动测试系统
• 3.3 操作分析软件
• 3.3.1 振动信号测试控制模块
• 3.3.2 振动信号分析模块
• 第四章 变压器短路试验的振动信号分析
• 4.1 测试设备
• 4.2 S11-M-400/10 型变压器短路试验振动测试分析
• 4.2.1 变压器参数
• 4.2.2 传感器布置
• 4.2.3 短路时域曲线图
• 4.2.4 振动频响测试结果
• 4.2.5 测试分析
• 4.2.6 变压器短路试验吊芯结果
• 4.3 SZ9-31500/35 型变压器短路试验振动测试
• 4.3.1 变压器参数
• 4.3.2 传感器布置
• 4.3.3 短路试验时域曲线图
• 4.3.4 振动频响测试结果
• 4.3.5 测试分析
• 4.3.6 变压器短路试验结果
• 4.4 小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的期刊论文
• 致谢