基于振动分析法的变压器特性和状态监测方法研究

【摘要】基于振动分析法的变压器状态监测和故障诊断技术由于安装方便、又不影响变压器运行,而且对变压器内部机械结构变化敏感,能检测变压器早期故障等优点,而成为当前变压器在线监测技术研究热点之一。变压器的振动主要源自变压器铁心和绕组,但是同时变压器振动还受到许多因素的影响。目前对绕组振动和铁心振动已经有人做了研究,但是由于变压器振动的复杂性,这些研究都有其不足之处。本文结合实验数据,对比分析了各种因素对变压器油箱壁振动的影响,同时研究了变压器油箱不同的位置振动的差异。提出了多测点的变压器振动分析方法：谐波比重分析、频率复杂度分析以及振动分布特性分析。其中谐波比重分析通过分析振动100Hz谐波占振动信号的能量比重研究绕组状态；频率复杂度分析通过研究振动信号频率的复杂程度来判断变压器是否正常；振动分布特性是通过振动在油箱壁上的分布的变化来诊断变压器状态。同时结合变压器在短路冲击前后的振动信号及短路冲击试验结果,表明基于多测点的振动分析方法能较好的反映绕组机械结构参数的变化。最后提出了一种基于偏最小二乘回归的变压器电-振动模型,分别使用F检验和T检验等统计量分析模型假设的合理性及模型系数的显著性。以一台110kV变压器稳态运行时采集的油箱壁振动信号和变压器负载电流、电压信号为建模数据,计算变压器电-振动模型系数,并进行了模型的检验分析。最后基于建立的模型,通过对比变压器油箱壁振动的实际测量值和模型预测值对该变压器的状态进行分析。检验分析和实际使用的结果表明所建立的电-振动模型是准确和有效的。
【作者】王泽波；
【导师】陈祥献；黄海；
【作者基本信息】浙江大学，电子信息技术及仪器，2014，硕士
【关键词】电力变压器；故障诊断；振动分析；谐波比重；多测点分析；电-振动模型；

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