電力變壓器是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定與否將對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響。隨著科技水平的提高和安全意識(shí)的提升,包括計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)取得突破與創(chuàng)新,針對(duì)電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法更加多樣化,算法模型更加成熟,狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性更強(qiáng),響應(yīng)速度更快。自Hilbert-Huang變換算法提出以來,其針對(duì)非線性、非平穩(wěn)信號(hào)的處理效果得到了廣泛好評(píng)。將該方法應(yīng)用到機(jī)械故障監(jiān)測(cè)診斷已趨于成熟和完善,近年來該方法也被應(yīng)用于電力變壓器的振動(dòng)分析領(lǐng)域,且取得一定成果。但是HHT在進(jìn)行EMD篩分處理復(fù)雜的電力變壓器振動(dòng)信號(hào)過程中暴露出的端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊等問題嚴(yán)重干擾了最終的分解效果,造成信號(hào)部分成分失真,影響了算法處理準(zhǔn)確性。本文在電力變壓器振動(dòng)原理分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)EMD篩分過程存在的問題,結(jié)合排列熵原理進(jìn)行了改進(jìn),利用MPEEMD代替?zhèn)鹘y(tǒng)EMD過程。利用模擬信號(hào),變壓器正常工作狀態(tài)、鐵芯松動(dòng)故障和繞組變形故障下的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行EMD、EEMD、MPEEMD處理,觀察其篩分效果;從分解的固有模態(tài)相關(guān)性、重構(gòu)信號(hào)的均方誤差等參數(shù)方面進(jìn)行對(duì)比,試驗(yàn)結(jié)果表明:相比于傳統(tǒng)EMD和EEMD來說,MPEEMD算法針對(duì)簡(jiǎn)單信號(hào)與復(fù)雜的電力變壓器振動(dòng)信號(hào)篩分更加準(zhǔn)確,篩分后的Hilbert譜觀測(cè)效果更明顯。設(shè)計(jì)了以STM32F405芯片為主控的無線測(cè)量系統(tǒng),LabVIEW設(shè)計(jì)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái),兩者構(gòu)成電力變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并通過山東宏瑞達(dá)電力設(shè)備有限公司提供的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證使用MPEEMD算法的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM41
【部分圖文】：

２電力變壓器振動(dòng)機(jī)理分析逡逑力變壓器工作原理與結(jié)構(gòu)逡逑壓器工作原理逡逑系統(tǒng)最重要設(shè)備之一的電力變壓器，完成組網(wǎng)、并網(wǎng)中不同電換工作。電磁感應(yīng)現(xiàn)象則是電力變壓器實(shí)現(xiàn)“電能－磁能－電能理想狀態(tài)下鐵芯無損耗、磁導(dǎo)率很大，變壓器一次、二次繞組其工作原理圖如圖２．１所示，鐵芯與線圈構(gòu)成磁通回路，此處例，高壓側(cè)的一次繞組Ｎ，連接到電源，低壓側(cè)的二次繞組Ｎ２力變壓器工作時(shí)，交變電流１｜經(jīng)化產(chǎn)生交變磁通ｃｐ，由于鐵芯合回路，因此穿過Ｎ！的同時(shí)也穿過Ｎ２ｆ１７］。逡逑｜邐邐邐；逡逑

流流經(jīng)繞組時(shí)產(chǎn)生；第二部分是短路電流流經(jīng)繞組時(shí)產(chǎn)生。動(dòng)態(tài)電磁力作用下逡逑的繞組受到周期性的壓縮與拉伸，產(chǎn)生受迫振動(dòng)。此處以雙繞組變壓器為例，逡逑對(duì)漏磁場(chǎng)分布與受力進(jìn)行分析。如圖２．２所示，繞組振動(dòng)由變壓器繞組的載有逡逑電流與漏磁相互作用產(chǎn)生。軸向漏磁分量由電流產(chǎn)生，記為Ｂｘ，輻向漏磁分量逡逑記為Ｂｙ，漏磁與變壓器繞組作用產(chǎn)生的輻向力＆與軸向力Ｆｙ。逡逑８逡逑

Ｓ（ｔ）－ｍｌ（ｔ）邋＝邋ｈ］（ｔ）邐（３．１）逡逑該過程可用圖３．１表示，其中圖３．１（ａ）為原始信號(hào)Ｓ（ｔ），圖３．１（ｂ）中藍(lán)色為逡逑上（極值點(diǎn)）包絡(luò)線、紅色為下（極值點(diǎn)）包絡(luò)線、紫色是兩者相減所求均值逡逑曲線，原始信號(hào)經(jīng)過此過程完成了均分。圖３．１（ｃ）為式３．１所得逡逑ｉｊｆｆＷＷＷ逡逑Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋■邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋垂邋Ｉ逡逑１０邋２０邋３０邋４０邋５０邋６０邋７０邋８０邋９０邋１００邋１１０邋１２０逡逑（ａ）逡逑１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０邐９０邐１００邐１１０邐１２０逡逑（ｂ）逡逑ｉ邐＼邐ｉｉｉ邐ｉｉｉ邐ｉｉｉ逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉｉｉ邐［ｉｉ逡逑１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０邐９０邐１００邐１１０邐１２０逡逑（Ｃ）逡逑圖３．１邋ＥＭＤ篩分過程逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋ＥＭＤ邋ｓｉｆｔｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑步驟二：以々（／）作為新的原始信號(hào)，重復(fù)以上的步驟，得到：逡逑１３逡逑

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本文編號(hào)：2833178