【摘要】：針對離線測試方法無法對遭受短路沖擊后的繞組狀態(tài)進(jìn)行在線評估和診斷的問題,提出了一種利用沖擊電流下繞組振動的頻響函數(shù)來表征繞組機(jī)械狀態(tài)的方法。該方法利用振動信號和沖擊電流構(gòu)建了單輸入多輸出的振動系統(tǒng),通過自功率譜密度函數(shù)獲得短路沖擊下變壓器繞組振動的頻響函數(shù),并利用相關(guān)系數(shù)對多次短路沖擊下繞組振動頻響函數(shù)的相關(guān)性進(jìn)行分析。對一臺220kV變壓器短路沖擊試驗的研究結(jié)果表明,在多次短路沖擊中,不同頻響函數(shù)間的相關(guān)系數(shù)與相電抗的偏差之間存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即相關(guān)系數(shù)隨相電抗的偏差增大而降低,相電抗偏差越大,相關(guān)系數(shù)越低。該方法可以利用短路故障時的錄波信息,通過繞組的振動頻響函數(shù)和兩次短路沖擊的相關(guān)系數(shù)來表征變壓器繞組的機(jī)械狀態(tài)。
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圖片說明： 深度為１６ｂｉｔ。電流信號和振動信號的采集裝置相互獨(dú)立，電流信息通過電流互感器ＡＧＶ－５００獲得，電流比為５０００／１。表２振動加速度傳感器參數(shù)型號ＢＺ１１８３工作頻帶／ｋＨｚ０．５～２０靈敏度／ｍＶ·（ｍ·ｓ－２）－１１０分辨率／ｍ·ｓ－２１０－３量程／ｍ·ｓ－２±４００在做好相關(guān)儀器的電磁屏蔽工作的同時，選擇油箱表面具有較大平板面積的區(qū)域安裝振動加速度傳感器，同時遠(yuǎn)離油箱表面的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)［２８］，安裝位置如圖３所示。圖３振動傳感器安裝位置３．２Ｂ相繞組高－低壓短路沖擊試驗在額定分接開關(guān)位置處，，根據(jù)預(yù)先短路法將三相繞組的低壓側(cè)全部短路接地，中壓側(cè)開路，中壓中性點(diǎn)接地，采用單相電源將試驗電壓施加于高壓Ｂ相套管和高壓中性點(diǎn)Ｏｍ。在３次短路沖擊時Ｂ相高壓繞組的電流幅值及持續(xù)時間如表３所示。從錄波儀上獲得的第２次短路沖擊時的電流如圖４所示，該電流的對稱幅值約為２．４ｋＡ，在短路之后的０．０１ｓ時，短路電流達(dá)到峰值約為６．６ｋＡ，約為額定電流的１０倍。表３Ｂ相高壓繞組短路電流測量信息分接位置試驗相對稱電流／Ａ相峰值電流／Ａ持續(xù)時間／ｓ額定分接１２３９８６６９８０．２６６２２３９４６５８３０．２６６３２４０９６６２６０．２６６３．３Ｂ相短路沖擊振動信號時域特點(diǎn)保留短路合閘前的０．０５ｓ和短路合閘后的１００
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圖片說明： 差的變化趨勢來看，各相在３次短路沖擊后的電抗偏差趨勢相同，具有一定的單調(diào)變化特點(diǎn)，說明變壓器在多次短路沖擊后變形朝著同一方向發(fā)展，具有一定的累積效應(yīng)；（３）從三相的相電抗偏差極差來看，Ｂ相在３次短路沖擊之后發(fā)生了較為明顯的變化，相電抗偏差極差最大，為０．４９，Ｃ相繞組的變化程度最小，為０．１，說明Ｃ相繞組的抗短路能力最好，機(jī)械狀態(tài)未發(fā)生明顯變化。從３相繞組的測量結(jié)果來看，各相相電抗偏差均符合要求［２１］，說明該變壓器具有較好的抗短路能力。圖６Ｂ相２號測點(diǎn)幅頻特性曲線４．２頻響函數(shù)法由式（８）可得Ｂ相２號測點(diǎn)在高壓－低壓３次短路沖擊下的頻響函數(shù)，如圖６所示。由于短路沖擊電流的功率譜密度多集中在１００Ｈｚ附近，因此傳遞函數(shù)中的０～１００Ｈｚ處的幅頻特性幾乎為０，同時１０１
【作者單位】： 西安交通大學(xué)電力設(shè)備電氣絕緣國家重點(diǎn)實(shí)驗室;國家電網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51377130)
【分類號】：TM41

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本文編號：2514885