發(fā)布時(shí)間：2017-08-29 04:20

  本文關(guān)鍵詞：基于振動(dòng)法運(yùn)行變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究

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【摘要】：近年來(lái)電力變壓器繞組的故障診斷逐漸成為目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),運(yùn)行變壓器繞組的狀態(tài)可以通過(guò)變壓器油箱表面的振動(dòng)信號(hào)反映出來(lái),但在油箱表面所測(cè)得的信號(hào)都是繞組和鐵心的混合信號(hào),無(wú)法準(zhǔn)確反映變壓器繞組的故障狀態(tài)。利用現(xiàn)代信號(hào)分析處理技術(shù)對(duì)混合振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析,提取能夠有效反映變壓器繞組運(yùn)行狀態(tài)的特征信息,對(duì)變壓器繞組狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的故障診斷。由于變壓器振動(dòng)法具有非侵入式和無(wú)電氣連接檢測(cè)方式的特點(diǎn),采集方式簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,其應(yīng)用前景十分廣闊。本文研究了變壓器兩個(gè)主要振動(dòng)源繞組和鐵心的振動(dòng)原理及傳遞方式,通過(guò)分析變壓器繞組漏磁場(chǎng),分析變壓器繞組受力來(lái)源及大小,推導(dǎo)出繞組受電磁力公式,從公式可以得出變壓器繞組所受電磁力與電流平方成正比,其振動(dòng)基頻為電網(wǎng)頻率的二倍。研究了鐵心振動(dòng)的主要因素磁致伸縮效應(yīng),推導(dǎo)出鐵心振動(dòng)加速度公式,從公式可以得出變壓器鐵心振動(dòng)加速度與電壓平方成正比,其振動(dòng)基頻為電網(wǎng)頻率的二倍。根據(jù)變壓器油箱表面的振動(dòng)特性,本文選取壓電加速度傳感器以及振動(dòng)信號(hào)采集處理設(shè)備,搭建了振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)。利用振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)分別對(duì)220kV變壓器空載試驗(yàn)、負(fù)載試驗(yàn)以及掛網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下油箱壁表面的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集,得到空、負(fù)載試驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本一致,驗(yàn)證振動(dòng)法在變壓器狀態(tài)檢測(cè)中的可行性。分析掛網(wǎng)運(yùn)行條件下油箱低壓側(cè)側(cè)壁不同測(cè)點(diǎn)的鐵心和繞組振動(dòng)信號(hào)特性,獲取不同點(diǎn)變壓器的振動(dòng)特點(diǎn)確定低壓側(cè)1/2位置為最終測(cè)點(diǎn)。比較三臺(tái)不同年限的220kV運(yùn)行變壓器振動(dòng)信號(hào),振動(dòng)幅值隨年限的上漲,高次諧波逐漸占據(jù)主頻段。針對(duì)掛網(wǎng)運(yùn)行變壓器油箱壁的振動(dòng)信號(hào),利用子空間獨(dú)立分量分析(SDICA)對(duì)理論得到的仿真信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證,然后運(yùn)用SDICA算法對(duì)實(shí)際運(yùn)行變壓器振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分解,成功分離繞組和鐵心信號(hào),最后集合互補(bǔ)總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(CEEMD)能量熵計(jì)算變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)熵值作為所提取的特征信息,進(jìn)行繞組狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的方法。對(duì)35kV變壓器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中短路沖擊試驗(yàn)前后以及人為制造的模擬故障繞組振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分解計(jì)算能量熵后,結(jié)果表明CEEMD能量熵可以從變壓器繞組振動(dòng)信號(hào)中提取出能夠反映其運(yùn)行狀態(tài)的特征信息,并且結(jié)合SDICA算法可以有效的檢測(cè)出運(yùn)行變壓器繞組狀態(tài),驗(yàn)證了該方法可有效應(yīng)用于不同類(lèi)型變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。
【關(guān)鍵詞】：變壓器 振動(dòng) 繞組 SDICA CEEMD 能量熵
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 振動(dòng)法監(jiān)測(cè)變壓器狀態(tài)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 變壓器振動(dòng)原理13-18
• 2.1 變壓器振動(dòng)的傳播途徑13
• 2.2 變壓器繞組振動(dòng)機(jī)理13-15
• 2.2.1 變壓器繞組受力分析13-14
• 2.2.2 變壓器繞組電動(dòng)力分析14-15
• 2.3 變壓器鐵心振動(dòng)機(jī)理15-18
• 第3章 變壓器油箱表面振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究18-40
• 3.1 振動(dòng)信號(hào)平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)18-20
• 3.1.1 振動(dòng)加速度傳感器選取18-19
• 3.1.2 振動(dòng)采集測(cè)試系統(tǒng)組成19-20
• 3.2 220kV實(shí)驗(yàn)變壓器的振動(dòng)測(cè)試20-25
• 3.2.1 試驗(yàn)對(duì)象20
• 3.2.2 空載試驗(yàn)20-23
• 3.2.3 負(fù)載試驗(yàn)23-25
• 3.3 220kV掛網(wǎng)運(yùn)行變壓器的振動(dòng)測(cè)試25-33
• 3.3.1 掛網(wǎng)運(yùn)行變壓器測(cè)點(diǎn)選取與分析26-29
• 3.3.2 不同掛網(wǎng)運(yùn)行年限運(yùn)行變壓器的振動(dòng)特性分析29-33
• 3.4 35kV實(shí)驗(yàn)變壓器負(fù)載試驗(yàn)、繞組短路沖擊試驗(yàn)與繞組模擬故障試驗(yàn)33-40
• 3.4.1 試驗(yàn)對(duì)象33
• 3.4.2 負(fù)載試驗(yàn)33-35
• 3.4.3 繞組短路沖擊試驗(yàn)35-37
• 3.4.4 繞組模擬故障試驗(yàn)37-40
• 第4章SDICA算法應(yīng)用于變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)40-51
• 4.1 ICA算法40
• 4.2 fastICA算法40-41
• 4.3 SDICA算法41-51
• 4.3.1 SDICA算法的仿真驗(yàn)證42-47
• 4.3.2 SDICA算法應(yīng)用于運(yùn)行變壓器監(jiān)測(cè)47-51
• 第5章 CEEMD能量熵應(yīng)用于變壓器繞組故障診斷51-58
• 5.1 CEEMD的原理51-52
• 5.1.1 CEEMD的基本概念51-52
• 5.1.2 CEEMD能量熵52
• 5.2 CEEMD能量熵應(yīng)用于變壓器繞組故障診斷52-58
• 5.2.1 35kV變壓器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與故障診斷52-56
• 5.2.2 220kV變壓器數(shù)據(jù)分析56
• 5.2.3 220kV掛網(wǎng)運(yùn)行變壓器數(shù)據(jù)分析56-58
• 第6章 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

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1 顧勇;;變壓器的故障分析及處理[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年17期

2 郭曉文;;變壓器的運(yùn)行維護(hù)與檢修[J];科技信息;2010年30期

3 郭健;變壓器繞組聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的最新表示法[J];農(nóng)村電氣化;1994年06期

4 楊斌文;農(nóng)電變壓器節(jié)電運(yùn)行的措施[J];電氣時(shí)代;1997年08期

5 肖為民;;部分彩電行激勵(lì)變壓器資料表[J];家電檢修技術(shù);1998年05期

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10 威廉·阿特金遜 ,馬元s，

本文編號(hào)：751274