检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：洪凯星浙江大学

学位级别：硕士

研究变压器故障诊断技术一直是变压器行业的一个重要研究方向。目前虽然已有方法能够检测故障,但是还没有方法能够有效地对运行中的变压器实现在线检测。采用振动法检测技术,不但可以在变压器工作时进行检测,还可以实现远程监控,并且安... 详细信息

研究变压器故障诊断技术一直是变压器行业的一个重要研究方向。目前虽然已有方法能够检测故障,但是还没有方法能够有效地对运行中的变压器实现在线检测。采用振动法检测技术,不但可以在变压器工作时进行检测,还可以实现远程监控,并且安装方便。变压器表面振动由很多部件共同产生,其中绕组和铁心是最重要的振动源。绕组故障所占的比例比铁心故障高,且绕组故障对变压器的影响更大,因此研究绕组产生的振动更具现实意义。目前简单的绕组模型已经有人提出,但由于振动的传递过程复杂,尚未有成熟的数学模型可以描述油箱表面的振动,并且如何从振动信号中把绕组振动和铁心振动分离也是一个尚未解决的问题。本文首先完善了绕组的基频振动模型,该模型在已有的数学模型基础上,添加了对电磁力分布的解析解。大型变压器的碟形绕组可等效为一个串联的质量弹簧阻尼系统,该系统在电磁力的作用下产生基频振动,为了证明该模型的正确性,实验中将传感器固定在绕组上,并测量了各种条件下的振动大小。为了研究绕组振动到油箱表面的振动过程,提出了一个简化的传递函数,认为对于某一固定频率成分的振动,该传递是一个简单的衰减和相移过程。同时把绕组振动模型简化成单个质量阻尼系统。并在一台小型变压器上进行的实验研究验证了该模型。最后提出了绕组基频振动和铁心基频振动的矢量叠加模型,并用实际变压器长期测量数据验证了其正确性。同时本研究还针对某台变压器发生异常声音的现象,提出了一个特征矢量,该矢量准确地反映了异常振动的出现。

关键词：变压器故障检测绕组振动信号分离

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变压器不平衡运行绕组电磁-机械状态研究

变压器不平衡运行绕组电磁-机械状态研究

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作者：王成建东北电力大学

学位级别：硕士

供配电系统中三相四线制配电及单相负荷用电的随机性会使配电变压器长期运行于三相负荷不平衡状态,导致中性点偏移、损耗增加、设备利用率降低,进而影响电能质量,甚至因单相电压升高而造成设备烧毁。同时,由于三相不平衡导致的绕组电流... 详细信息

供配电系统中三相四线制配电及单相负荷用电的随机性会使配电变压器长期运行于三相负荷不平衡状态,导致中性点偏移、损耗增加、设备利用率降低,进而影响电能质量,甚至因单相电压升高而造成设备烧毁。同时,由于三相不平衡导致的绕组电流不对称,会引起变压器内部电磁与机械特性的变化,其累积效应会影响变压器的结构稳定性,严重时会引发变压器内部故障乃至电网事故。本文依托国家自然科学基金项目(51507027)、吉林省科技发展计划项目(20190303007SF)及多项国家电网科技项目,探索变压器各不平衡运行时的绕组电磁场、机械场特性,并总结规律,基于振动信号处理获取多维特征参数,研究变压器绕组振动特征辨识方法。首先对电磁耦合方法进行介绍,并实例验证电磁仿真计算的有效性。在电磁耦合原理的基础上研究变压器不平衡运行电磁-机械顺序耦合方法。针对变压器不平衡运行时绕组振动加剧的问题,重点构建变压器不平衡运行绕组状态数学模型。通过电磁-机械顺序耦合求解电磁、机械场参数,仿真分析不平衡模式中的绕组电流、绕组漏磁、电磁力及振动变化情况,深入研究绕组电磁-机械耦合特性,并总结其变化规律。搭建变压器不平衡运行动模实验平台,采集绕组电流及振动信息,通过对比仿真和实验结果,以验证所建变压器三维有限元模型在仿真负荷不平衡绕组电磁、机械特性变化时的有效性。绕组受力及振动结果表明,当变压器不平衡程度达到20%时,不平衡相绕组所受电磁力及其振动加速度与正常相相比,增大约1.5倍,绕组承受较大偏转力矩,长期运行于不平衡状态会破坏变压器的结构稳定性。在变压器不平衡运行绕组电磁-机械特性研究的基础上,针对绕组振动特征的辨识问题,研究变压器振动信息的特征提取及状态划分,提出基于希尔伯特-黄变换和多分类支持向量机的变压器不平衡绕组振动状态辨识方法,通过基于多维特征参数的绕组振动状态识别,不平衡振动特征辨识准确率可达98.5%,表明本文所提方法可以准确有效辨识变压器不平衡绕组振动状态,为变压器状态评估与辨识提供了新的思路。

关键词：变压器绕组振动电磁-机械耦合希尔伯特-黄变换状态辨识

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三相变压器直流偏磁电磁振动特性研究

三相变压器直流偏磁电磁振动特性研究

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作者：李冠廷东北电力大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断发展,我国用电量不断增加,同时由于存在电力传输远、用户分布松散杂乱等问题,多项超高压直流输电工程开始不断建设。但因为高压直流输电过程中存在单极大地回路运行方式,导致直流分量由大地侵入附近电力变压器,使其... 详细信息

随着社会经济的不断发展,我国用电量不断增加,同时由于存在电力传输远、用户分布松散杂乱等问题,多项超高压直流输电工程开始不断建设。但因为高压直流输电过程中存在单极大地回路运行方式,导致直流分量由大地侵入附近电力变压器,使其运行于交流与直流并存的复杂工况下。直流分量经变压器中性点入侵后,导致流经变压器绕组的电流波形发生畸变,谐波含量明显增加,并导致变压器铁芯以过饱和的工作状态运行,漏磁通增加,变压器振动更加剧烈,甚至导致变压器电磁与机械失稳。本文依托国家重点基础研发计划项目(2021YFB2400802)与吉林省科技发展计划项目(20190303007SF),分析变压器在直流偏磁环境下的工作特性,并研究其在直流偏磁环境下电磁参数的辨识方法,明晰变压器线圈异常振动和绕组电流的变化特性,并探究两者的内在联系,进一步采集振动信号特征,研究利用振动特征的变压器状态辨识方法。本文首先针对变压器磁场有限元计算方法进行介绍,通过利用不同有限元方法求解变压器磁场模型,通过对比分析,选择最准确可靠的有限元方法。然后基于能量平衡原则,实现电路与磁场的直接耦合,并基于电磁耦合机理提出电磁-机械耦合方法,构建变压器电磁-机械耦合模型,研究变压器直流偏磁时的电磁与振动变化规律。通过电磁模型求解变压器绕组电流、磁通及电磁力,并将电磁力作为机械模型激励,求解变压器振动加速度。以380V三相三柱式Y/Δ接线变压器为例,建立有限元模型,通过设置不同直流扰动水平,求解电磁与振动参数,研究其规律变化。同时搭建变压器直流偏磁动模实验平台,采集变压器电磁与振动参数。通过对比仿真与实验信息,得出变压器负载率越低,绕组电流与振动所受直流偏磁的影响越明显,同时绕组振动频谱在100Hz处幅值最大,且振动随直流扰动的增大而加剧。基于变压器在直流扰动下的电磁与振动特性分析,针对变压器振动特征的状态辨识问题,提出基于WPT-SOM的变压器运行状态辨识方法,通过振动数据采集模块,对不同故障状态下运行的变压器原始振动信号进行采集,同时将其分解重构,对各个状态下的振动信号特征参数进行提取与分析,总结特征参数变化规律,并通过自组织映射神经网络对变压器运行状态进行分类及辨识,提出了一种新的变压器运行状态辨识方法,为变压器故障诊断提供了依据。

关键词：变压器偏磁异常绕组振动状态辨识

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基于多绕组变压器的感应滤波技术运用研究

基于多绕组变压器的感应滤波技术运用研究

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作者：李凡三峡大学

学位级别：硕士

我国东西部经济发展与地理位置上的差异导致电力用户与能源分布并不是特别均匀,这也给直流输电技术的发展带来了契机。在直流输电换流站中,非线性电力电子设备的使用是非常常见的,从而就给直流输电系统带来了大量谐波电流。电能质量、... 详细信息

我国东西部经济发展与地理位置上的差异导致电力用户与能源分布并不是特别均匀,这也给直流输电技术的发展带来了契机。在直流输电换流站中,非线性电力电子设备的使用是非常常见的,从而就给直流输电系统带来了大量谐波电流。电能质量、系统以及换流站设备都会受到谐波电流的影响。虽然传统直流输电滤波措施能够减小电网与系统中的谐波电流,但一些特征次谐波还是会出现在换流变压器绕组中,使得变压器绕组上仍然还是存在较大的电磁力,并没有充分的控制绕组电磁振动。对于换流变压器而言,其绕组振动不但会对周围环境带来噪声污染,而且还会使得变压器绝缘结构受到损坏,从而影响其实用寿命。感应滤波换流变压器是将传统换流变压器中引入相应的感应滤波技术,从而得到新型的换流变压器。对于特征次谐波而言,其一般在变压器阀侧绕组上出现的,感应滤波技术可以从根源将谐波进行消除,使得网侧绕组避免了谐波电流的进入,进而有效地使得换流变压器的绕组振动得到控制。基于换流变压器谐波电流与绕组振动,本文研究了它们之间存在的联系,证实了感应滤波技术可以有效地提升变压器绕组振动的抑制效果。本文的研究内容如下:首先,阐述了换流变压器与感应滤波技术的基本知识,其主要包含了有换流变压器分类、铁芯谐波磁通和谐波电流控制的工作原理以及感应滤波技术。另外,本文还对感应滤波换流变压器模型参数与场路耦合进行了介绍,这位后续变压器电磁场分析奠定了理论基础。其次,本文要对感应滤波技术在变压器上应用的优势进行了验证说明。在这个过程中,定义了一些谐波响应因子的相关概念,并分析了电网系统阻抗与滤波器的相关参数扰动受到不同策略谐波响应因子下的影响。接着,通过有限元ANSYS仿真软件对变压器进行相应的有限元模型分析建立,并科学合理的简化构建的模型。通过场路耦合来实现感应滤波变压器的电磁场分析,从而绘制出其铁芯磁场分布矢量图与绕组磁通云图,进一步证明了感应滤波技术在一定程度上能够对绕组漏磁场进行有效的控制。最后,对传统换流变压器与新型感应滤波换流变压器的绕组进行了三维有限元模型的构建,然后计算分析出它们对应的各阶模态振型与固有频率,与此同时还仿真计算了它们的绕组模态。从仿真结果可以发现,相比于传统换流变压器,新型感应滤波换流变压器在抗扰动上表现更佳。本文还研究分析了感应滤波换流变压器绕组所产生的一些振动特性。

关键词：换流变压器感应滤波绕组振动 ANSYS

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变压器不平衡运行绕组电磁-机械特性

变压器不平衡运行绕组电磁-机械特性

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作者：陈祥东北电力大学

学位级别：硕士

我国的低压配电网一般采用三相四线制,受到单相用电负荷投切、临时性及季节性用电、线路故障等问题的影响,网络中存在大量时空分布不均衡的单相负荷,造成多数配电变压器长期处于三相不平衡运行状态,从而导致线损增加、设备利用率降低等... 详细信息

我国的低压配电网一般采用三相四线制,受到单相用电负荷投切、临时性及季节性用电、线路故障等问题的影响,网络中存在大量时空分布不均衡的单相负荷,造成多数配电变压器长期处于三相不平衡运行状态,从而导致线损增加、设备利用率降低等问题。同时,由于变压器各相负载不同,使绕组电流存在差异,进而影响内部电磁环境与机械特性,并危害变压器的整体结构稳定性,甚至造成严重事故。本文依托吉林省科技发展计划项目（20190303007SF）、吉林市科技创新发展计划项目（20166014）、国家自然科学基金项目（51507027）及多项国家电网科技项目,探索变压器不平衡运行模-态下的绕组电磁-机械特性及变化规律,研究基于振动信号的变压器运行状态辨识方法。首先对有限元法及其在变压器电磁场计算方面的应用进行介绍,分析有限元对变压器磁场计算的有效性。阐述电磁直接耦合及电磁-机械间接耦合方法,在此基础上构建变压器电磁-机械耦合模型。然后针对变压器三相不平衡运行所造成的绕组不平衡受力振动问题,研究变压器在不同运行模-态下的绕组电流、内部漏磁及振动特性。基于电磁原理建立变压器模-态分析状态方程,通过电磁-机械耦合求解绕组振动加速度,在此基础上构建变压器三维有限元仿真模型。仿真分析变压器不同运行模-态下绕组电流、内部磁密分布、以及绕组电磁力及振动,研究变压器不同运行模-态下内部电磁参数与绕组受力振动特性的对应关系。搭建动模实验平台,采集变压器不同运行模-态下绕组电流及振动加速度数据,仿真结果与实验数据综合表明,20%不平衡条件下,不平衡相绕组受力及振动加速度可增加1倍,三相绕组的不平衡振动加速度相差约2倍,严重危害变压器内部结构的稳定性。针对变压器不同运行模-态下绕组振动特性变化及振动数据利用率较低问题,基于变压器不同运行模-态电磁机械耦合原理及绕组振动机械模型,利用小波包变换分解重构原始振动信号,研究不同频域尺度的能量分布规律,提出基于尺度-能量占比的振动特征辨识方法。通过动模实验获取绕组振动信息,利用小波包分解重构信号,提取尺度-能量占比特征值,研究不平衡运行绕组振动特性,为变压器不平衡异常工况提供新的诊断手段。变压器正常运行时,二倍频分量信号占总信号能量的46.72%,当不平衡运行α为-20%、20%时,二倍频能量占比分别下降75.67%和升高42.07%,且不平衡运行时三相绕组振动特征差异较大,所产生的不平衡振动力矩将会危害变压器绕组整体结构的稳定性。相关结论为变压器运行状态监测及维护策略制定的数字孪生技术奠定基础。

关键词：变压器绕组振动电磁-机械耦合小波包分析状态辨识

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基于电-磁-结构多信息耦合的变压器振动特性仿真与试验

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变压器 2023年第7期60卷 51-58页

作者：张煦曹辰路敦林吕刚付瑶李斌江苏核电有限公司江苏连云港222000 沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局贵州贵阳550000 沈阳变压器研究院有限公司辽宁沈阳110122 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁沈阳110006

为了探究变压器振动特性,以一台10kV变压器为研究模型,进行仿真分析与试验测试。首先搭建铁心多信息空载振动仿真模型,得到了空载低压侧400V与高压侧10kV的电压波形图与磁场分布,铁心的磁感应强度幅值为1.79T,铁心振动加速度的幅值为0.0... 详细信息

为了探究变压器振动特性,以一台10kV变压器为研究模型,进行仿真分析与试验测试。首先搭建铁心多信息空载振动仿真模型,得到了空载低压侧400V与高压侧10kV的电压波形图与磁场分布,铁心的磁感应强度幅值为1.79T,铁心振动加速度的幅值为0.005m/s^(2),然后搭建绕组多信息负载振动模型,得到短路电流波形图,漏磁密度为0.31T,绕组侧面振动加速度的幅值为0.0795m/s^(2),中间绕组正面振动加速度幅值为0.0387m/s^(2)。最后对该变压器进行了空载与额定负载试验,通过与对应的仿真结果比较,表明仿真结果与试验数据基本吻合。

关键词：变压器铁心振动绕组振动多场耦合试验

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永磁同步电动机产生电磁振动的原因分析

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电工技术 2019年第18期 158-159页

作者：李晗陈闺臣海南核电有限公司

文章从极槽配合、绕组形式、定子绕组并联路数、气隙大小、斜槽或斜极、槽口形式、极弧系数等方面分析了引起电机振动的原因。

关键词：永磁同步电动机极槽配合绕组振动

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电力变压器垫块弹性特性的测量及其在绕组轴向稳定性分析中的应用

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科技信息 2013年第4期 178-180页

作者：马波华北电力大学宁夏电力公司电力科学研究院

本文以分析电力变压器绕组轴向动稳定性为目的,实验测量了电力变压器绕组垫块的弹性特性,比较了垫块在变压器油中,不同浸泡时间和不同油温条件下,弹性特性的变化规律;研究了电力变压器绕组轴向动态力和动态位移分析的方法,建立了描述绕... 详细信息

本文以分析电力变压器绕组轴向动稳定性为目的,实验测量了电力变压器绕组垫块的弹性特性,比较了垫块在变压器油中,不同浸泡时间和不同油温条件下,弹性特性的变化规律;研究了电力变压器绕组轴向动态力和动态位移分析的方法,建立了描述绕组轴向振动的质量弹簧系统,将垫块看作弹簧,其应力应变关系由测量获得,推导了绕组轴向振动的动力学方程,采用后向欧拉法求解。以某变电站一台220kV等级的变压器为例进行了轴向动态性能计算、分析和校核,校核结果满足该变压器在高中额定分接情况下发生短路后的动稳定性能要求。文中所得结论为增强变压器绕组轴向稳定性提供了理论依据。

关键词：电力变压器绕组振动垫块弹性性能

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一种改进G-means向量元的变压器绕组故障诊断方法

一种改进G-means向量元的变压器绕组故障诊断方法

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作者：陈翼毛惠卿吕学宾马伟李蓬穆明亮 256610 山东省滨州市滨城区黄河四路521号

一种改进G‑means向量元的变压器绕组故障诊断方法，提高变压器故障诊断准确度。它包括以下步骤：1、采集变压器绕组振动信号，对实际测得的变压器绕组振动信号进行G‑means向量元分解VED，引入偏差系数γ，得到K个偏差向量函数IMγ；2、... 详细信息

标准号: CN114065813A

一种改进G‑means向量元的变压器绕组故障诊断方法，提高变压器故障诊断准确度。它包括以下步骤：1、采集变压器绕组振动信号，对实际测得的变压器绕组振动信号进行G‑means向量元分解VED，引入偏差系数γ，得到K个偏差向量函数IMγ；2、构造信号特征向量(能量熵和均方根值)；3、通过人工沙丁鱼群算法，优化选取G‑means算法初始向量元中心；4、运行人工沙丁鱼群算法优化后的G‑means算法,利用训练样本确定向量元中心；5、故障诊断；计算测试样本与不同向量元中心最小欧式距离，依据最小欧式距离原则实现故障识别。本发明通过改进后的沙丁鱼群算法避免G‑means算法陷入局部最优的情况，提高了向量元分类准确度和故障诊断准确度。

关键词：向量算法沙丁鱼故障诊断最小欧式距离变压器绕组准确度变压器故障诊断采集变压器分类准确度初始向量构造信号故障识别计算测试偏差系数偏差向量绕组振动算法优化特征向量训练样本振动信号均方根能量熵样本改进分解引入优化

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一种基于振动法的变压器绝缘老化状态评估方法

一种基于振动法的变压器绝缘老化状态评估方法

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作者：汲胜昌张凡潘智渊李秀广占草师愉航 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号

本发明公开了一种基于振动法的变压器绝缘老化状态评估方法，包括以下步骤：1)将振动加速度传感器安装于变压器油箱表面，通过振动加速度传感器检测变压器在不同工况下油箱箱体的振动信号；2)对变压器在不同工况下油箱箱体的振动信号进... 详细信息

标准号: CN106526436A

本发明公开了一种基于振动法的变压器绝缘老化状态评估方法，包括以下步骤：1)将振动加速度传感器安装于变压器油箱表面，通过振动加速度传感器检测变压器在不同工况下油箱箱体的振动信号；2)对变压器在不同工况下油箱箱体的振动信号进行信号分离，得变压器的绕组振动信号M₁及铁心振动信号M₂；3)根据变压器的绕组振动信号M₁计算绕组振动频谱和在100Hz及谐波频率处绕组的振动幅值A_i；4)根据在100Hz及谐波频率处绕组的振动幅值A_i计算绕组的振动谐波畸变率_THD；5)根据绕组的振动谐波畸变率THD计算变压器绝缘老化寿命T，然后根据变压器绝缘老化寿命T判断变压器的绝缘老化状态，该方法能够在不停电的状态下对变压器绝缘老化状态进行评估。

关键词：变压器绝缘老化绕组振动振动加速度传感器谐波频率振动谐波振动信号畸变率下油箱铁心振动信号变压器油箱计算变压器信号分离状态评估不停电振动法频谱检测评估

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