基于振動信號分析方法的電力變壓器狀態(tài)評估研究
本文選題:變壓器 + 繞組。 參考:《華北電力大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:近年來,我國大量建設(shè)特高壓變電站,提升電網(wǎng)的電壓等級。變壓器作為電網(wǎng)的樞紐設(shè)備,分析評估其運行健康狀況有利于保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文理論分析了繞組所受預(yù)緊力大小與振動信號加速度間的關(guān)系,研究了繞組軸向不同位置處固有頻率的分布規(guī)律,提出了基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和負熵準(zhǔn)則的單通道變壓器振動信號盲分離方法,并基于振動信號數(shù)據(jù)對變壓器運行健康狀況進行評估。主要工作如下:根據(jù)繞組軸向振動彈簧質(zhì)量塊模型,分析了繞組所受預(yù)緊力大小與振動加速度幅值之間的關(guān)系。計及繞組自身重力和安培力穩(wěn)態(tài)分量影響,對繞組線餅單元進行受力分析,得出繞組軸向固有頻率的分布規(guī)律。通過分析實際運行變壓器振動信號數(shù)據(jù),驗證了理論分析的正確性。提出了基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和負熵準(zhǔn)則的變壓器振動信號盲源分離方法,與傳統(tǒng)盲源分離方法相比,其通過信號升維處理將欠定盲源分離問題轉(zhuǎn)化為適定盲源分離問題,實現(xiàn)了從單通道混合振動信號中分離得到各個振動源信號。通過對仿真和實測信號進行分析,并與Fast ICA分離結(jié)果進行對比,驗證了所提方法的有效性。提出了一種基于多測點振動信號頻譜分布特征的變壓器狀態(tài)評估方法。選取頻率復(fù)雜度和振動信號各頻段能量分布百分比作為特征指標(biāo),分析變壓器振動信號頻譜分布特征。通過計算各測點頻段能量分布百分比的相關(guān)性,評估變壓器運行健康狀況。
[Abstract]:In recent years, a large number of UHV substations have been built in China to enhance the voltage level of the power grid. Transformer is the hub equipment of power network. It is helpful to ensure the safe and stable operation of power system by analyzing and evaluating its running health. In this paper, the relationship between the magnitude of the pretightening force and the acceleration of the vibration signal is analyzed theoretically, and the distribution of the natural frequency at different positions of the winding is studied. A blind separation method for vibration signals of single-channel transformers based on set empirical mode decomposition and negative entropy criterion is proposed, and the operating health of transformers is evaluated based on vibration signal data. The main work is as follows: according to the mass block model of the axial vibration spring, the relationship between the magnitude of the pretightening force and the amplitude of the vibration acceleration is analyzed. Considering the influence of the steady state component of the winding gravity and ampere force, the distribution of the natural frequency of winding axial direction is obtained by analyzing the force of the winding wire-cake unit. The correctness of the theoretical analysis is verified by analyzing the vibration signal data of the actual operating transformer. A blind source separation method for transformer vibration signal based on set empirical mode decomposition and negative entropy criterion is proposed. Compared with the traditional blind source separation method, the problem of under-determined blind source separation is transformed into a suitable blind source separation problem by signal dimension raising processing. Each vibration source signal can be separated from the single channel mixed vibration signal. The effectiveness of the proposed method is verified by analyzing the simulated and measured signals and comparing with the Fast ICA separation results. In this paper, a method for evaluating transformer state based on the spectrum distribution of vibration signals at multiple measurement points is presented. The frequency complexity and the percentage of energy distribution in each frequency band of the vibration signal are selected as the characteristic indexes to analyze the spectrum distribution characteristics of the transformer vibration signal. By calculating the correlation of the percentage of energy distribution in each measuring point, the operating health of transformer is evaluated.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM41
【參考文獻】
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,本文編號:1967141
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