CN108287048B - 一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，包括以下步骤：振动信号测量系统通过振动加速度传感器检测变压器绕组表面的振动信号；判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组上的电流频率增加BHz；当变压器绕组的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值；利用频谱分析方法对得到的振动信号进行处理，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性，该方法能够获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。

Description

一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法
技术领域
本发明属于变压器机械性能试验的技术领域，涉及一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法。
背景技术
电力变压器是电力系统中极其重要和昂贵的设备之一，它的运行状况不仅关系到设备自身安全，而且影响着整个电力系统运行的稳定性和可靠性。长期以来，电力变压器的安全、可靠运行一直被受重视，也是电力系统安全、稳定、经济运行的重要指标。随着国民经济的快速发展，社会对电力需求日益增长，电力变压器所发挥的作用也日益重要，它的电压等级和容量也逐步增加，而对电力变压器的机械稳定性能特别是抗短路冲击能力也越来越高。
电力变压器的工作环境极其恶劣，常常会遭受短路冲击、雷电冲击、老化等情况，绕组轴向压紧力会减小。变压器绕组可以视为一种粘弹性系统，在不同的轴向压紧力下，变压器绕组的振动响应特性也不同。当压紧力大小在某一范围内，绕组的固有振动频率可能会与轴向电磁力频率接近，从而产生谐振，导致绕组结构发生失稳、变形，最终导致变压器发生故障而无法正常运行。因此，研究变压器轴向压紧力对绕组振动的影响具有十分重要的价值和意义。而目前在相关领域缺少相关试验方法和有效的结果，频域范围也较小。因此需要基于实验室变频电流源、变压器绕组、压紧力测量系统以及振动测试系统，设计了一套研究不同压紧力下的变压器绕组振动的试验方法，以获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，该方法能够获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
为达到上述目的，本发明所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法包括以下步骤：
1)在变压器绕组上安装压紧力测量装置；
2)设置变压器绕组的轴向压紧力初始值；
3)在变压器绕组的表面设置振动信号采集点；
4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器，使振动加速度传感器固定于变压器绕组上，然后将振动加速度传感器与振动信号测量系统相连接；
5)将变压器绕组与变频电流源相连接，设置变压器绕组上的初始电流频率及有效值；
6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器检测变压器绕组表面的振动信号；
7)判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；
8)判断变压器绕组的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；
9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
步骤2)中变压器绕组的轴向压紧力初始值为36000N。
步骤5)中变压器绕组的初始电流频率及有效值分别为50Hz及100A。
变频电流源为多频率合成电源。
步骤7)的具体操作为：
判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于1500Hz，当变压器绕组上的电流频率小于1500Hz时，则使变压器绕组上的电流频率增加50Hz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组上的电流频率大于等于1500Hz为止。
压紧力测量装置中的拉压力传感器为轮辐式拉压力传感器。
振动信号测量系统包括计算机及信号采集卡，计算机通过信号采集卡与振动加速度传感器相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法在具体操作时，调节向变压器绕组上施加的轴向压紧力及电流频率，然后利用振动加速度传感器采集变压器绕组上的振动信号，以获知变压器绕组在不同轴向压紧力及电流频率下的振动信号，然后利用频谱分析方法处理获取得到的振动信号，并提取频谱中的基频振动幅值，从而得到变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性，操作方便，简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图；
图3为在某压紧力及50Hz电流频率下振动信号的时域图；
图4为在某压紧力及50Hz电流频率下振动信号的频谱图；
图5为典型的不同压紧力下基频振动幅值的频响图。
其中，1为压紧力测量装置、2为振动加速度传感器、3为变压器绕组、4为信号采集卡、5为计算机、6为变频电流源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图2，本发明所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法包括以下步骤：
1)在变压器绕组3上安装压紧力测量装置1；
2)设置变压器绕组3的轴向压紧力初始值；
3)在变压器绕组3的表面设置振动信号采集点；
4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器2，使振动加速度传感器2固定于变压器绕组3上，然后将振动加速度传感器2与振动信号测量系统相连接；
5)将变压器绕组3与变频电流源6相连接，设置变压器绕组3上的初始电流频率及有效值；
6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器2检测变压器绕组3表面的振动信号；
7)判断变压器绕组3上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组3上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组3上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组3上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；
8)判断变压器绕组3的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组3的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组3的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组3的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组3的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；
9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组3在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组3在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
步骤2)中变压器绕组3的轴向压紧力初始值为36000N。
步骤5)中变压器绕组3的初始电流频率及有效值分别为50Hz及100A。
变频电流源6为多频率合成电源。
步骤7)的具体操作为：判断变压器绕组3上的电流频率是否大于等于1500Hz，当变压器绕组3上的电流频率小于1500Hz时，则使变压器绕组3上的电流频率增加50Hz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组3上的电流频率大于等于1500Hz为止。
压紧力测量装置1中的拉压力传感器为轮辐式拉压力传感器。
振动信号测量系统包括计算机5及信号采集卡4，计算机5通过信号采集卡4与振动加速度传感器2相连接。
参考图3，振动信号对应的电流为100A，电流频率为50Hz，对图3中的振动信号进行频谱分析，参考图4；选取不同压紧力、不同电流频率下的基频振动幅值，最终获得变压器绕组3在不同压紧力下基频振动幅值的频响特性，参考图5，可以发现随着压紧力的减小，变压器绕组3响应最大的频率会向低频方向移动。

Claims (7)

1.一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，包括：1)在变压器绕组(3)上安装压紧力测量装置(1)；其特征在于，还包括以下步骤：
2)设置变压器绕组(3)的轴向压紧力初始值；
3)在变压器绕组(3)的表面设置振动信号采集点；
4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器(2)，使振动加速度传感器(2)固定于变压器绕组(3)上，然后将振动加速度传感器(2)与振动信号测量系统相连接；
5)将变压器绕组(3)与变频电流源(6)相连接，设置变压器绕组(3)上的初始电流频率及有效值；
6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器(2)检测变压器绕组(3)表面的振动信号；
7)判断变压器绕组(3)上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组(3)上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组(3)上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组(3)上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；
8)判断变压器绕组(3)的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组(3)的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组(3)的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组(3)的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组(3)的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；
9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组(3)在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组(3)在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
2.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，步骤2)中变压器绕组(3)的轴向压紧力初始值为36000N。
3.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，步骤5)中变压器绕组(3)的初始电流频率及有效值分别为50Hz及100A。
4.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，变频电流源(6)为多频率合成电源。
5.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，步骤7)的具体操作为：
判断变压器绕组(3)上的电流频率是否大于等于1500Hz，当变压器绕组(3)上的电流频率小于1500Hz时，则使变压器绕组(3)上的电流频率增加50Hz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组(3)上的电流频率大于等于1500Hz为止。
6.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，压紧力测量装置(1)中的拉压力传感器为轮辐式拉压力传感器。
7.根据权利要求1所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，振动信号测量系统包括计算机(5)及信号采集卡(4)，计算机(5)通过信号采集卡(4)与振动加速度传感器(2)相连接。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109697437B (zh) * 2019-02-28 2021-03-02 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于电激励的绕组模态分析方法及其应用和验证方法
CN114216635B (zh) * 2021-11-24 2023-08-22 广西电网有限责任公司电力科学研究院 并联电抗器拉紧螺杆影响振动和噪声的试验装置、方法
CN114242434B (zh) * 2021-12-14 2024-03-01 天航长鹰(江苏)科技有限公司 一种具备振动频响测试的变压器组装设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0101021A1 (en) * 1982-08-07 1984-02-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Porcelain-clad electrical machine with means for suppressing vibrations during transportation
CN104266740A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 西安交通大学 一种变压器绕组及铁心表面振动信号的检测系统及方法
CN105092024A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 江苏省电力公司南京供电公司 一种电力变压器绕组轴向压紧状态在线监测方法及系统
CN205091401U (zh) * 2015-08-26 2016-03-16 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组振动频响测试系统
CN205300880U (zh) * 2015-10-20 2016-06-08 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组振动法测试系统
CN106768509A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绕组受力可调的试验变压器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101081982B1 (ko) * 2008-10-23 2011-11-10 한국전력공사 변압기용 진동 감시 및 진단 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0101021A1 (en) * 1982-08-07 1984-02-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Porcelain-clad electrical machine with means for suppressing vibrations during transportation
CN104266740A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 西安交通大学 一种变压器绕组及铁心表面振动信号的检测系统及方法
CN105092024A (zh) * 2015-08-24 2015-11-25 江苏省电力公司南京供电公司 一种电力变压器绕组轴向压紧状态在线监测方法及系统
CN205091401U (zh) * 2015-08-26 2016-03-16 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组振动频响测试系统
CN205300880U (zh) * 2015-10-20 2016-06-08 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组振动法测试系统
CN106768509A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种绕组受力可调的试验变压器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汲胜昌等.稳态条件下变压器绕组轴向振动特性及其影响因素.《高电压技术》.2016,第42卷(第10期), *
汲胜昌等.负载电流法在基于振动信号分析法监测变压器铁心状况中的应用.《中国电机工程学报》.2003,第23卷(第6期),第154-158页. *

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