發(fā)布時間：2017-12-23 02:38

  本文關鍵詞：電力變壓器運行狀態(tài)下振動特性研究　出處：《沈陽工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 變壓器 磁-結構耦合分析 場-路耦合分析 模態(tài)分析 諧響應分析

【摘要】：電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設備,其穩(wěn)定運行對保證電網(wǎng)安全意義重大,但實際運行中的變壓器會不可避免地發(fā)生各種故障。若變壓器繞組發(fā)生變形,將導致變壓器的絕緣性能和機械性能下降,進而使變壓器發(fā)生故障。振動分析法能夠在線監(jiān)測繞組變形,但診斷判據(jù)中的理論依據(jù)尚且不夠充足。因此,必須對變壓器進行深入且全面的振動理論研究。本文以型號為S11-M-500/35,聯(lián)結組別為Yyn0的變壓器為研究對象,利用有限元場-路耦合分析、磁-結構耦合分析和振動試驗相結合的變壓器振動特性分析方法,分析了變壓器運行狀態(tài)下的機械特性和電氣特性,研究了變壓器繞組和鐵芯的磁場分布情況,對不同預緊力下的變壓器單相繞組進行了模態(tài)分析,對相同預緊力、不同電流下的變壓器單相繞組進行了諧響應分析,并通過變壓器負載振動試驗對仿真結果進行了驗證。結果表明電力變壓器在運行狀態(tài)下鐵芯上的磁力線通過兩側芯柱在中間芯柱匯合形成閉合磁路,鐵芯中間芯柱主磁通遠遠大于兩側芯柱,變壓器A、C兩相繞組磁力線分布呈對稱狀態(tài),B相繞組漏磁通密度最大,且受到A、C兩相的漏磁干擾,因此根據(jù)繞組振動信號判斷變壓器繞組運行情況時應考慮其他兩相對B相的干擾。本文按照變壓器B相繞組的實際尺寸搭建有限元模型,利用模態(tài)分析法分別計算了6個軸向預緊力下的軸向固有頻率,分析了1-4階的振型圖,分析得出當軸向預緊力為18MPa時,變壓器繞組的固有頻率均避開了50Hz的倍數(shù),因此確定最優(yōu)的變壓器繞組預緊力能達到避免變壓器在實際運行中發(fā)生共振的目標。通過變壓器繞組和鐵芯的磁-結構耦合分析可知,變壓器B相繞組所受電動力最大,B相高壓繞組有明顯的徑向擴張趨勢,且B相繞組高壓側側壁距地1/6處振動加速度最大,為后續(xù)研究中測點的選擇問題提供了理論依據(jù)。本文對變壓器樣機進行了負載振動試驗,利用傅立葉法分析試驗采集的振動信號,從時域和頻域雙向驗證仿真分析結果,結果表明本文仿真結果與試驗結果相符,因此本文的理論研究結果為后續(xù)的變壓器振動研究和結構優(yōu)化設計提供了良好的理論支撐。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM41

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本文編號：1322112