基于小波理论的电力变压器振动信号特征研究

通过监测电力变压器的器身振动信号预估变压器机械故障的振动法的关键在于如何从振动信号中提取有效特征。为有效诊断铁心和绕组的机械状态,利用小波变换对变压器振动信号进行时域与频域综合分析,提出基于频段—能量分布的变压器铁心和绕组机械故障诊断新方法。试验结果表明,小波变换能够有效地提取振动信号的特征,得到实时振动信号各频段上的能量分布状态,据此可有效在线诊断变压器机械故障。     

变压器铁心及绕组状况的振动测试系统

介绍了振动法监测电力变压器铁心及绕组状况的原理。根据对测量对象等的分析 ,在合理选择了传感器、电荷放大器及采取了一系列的抗干扰措施后 ,设计并组成了一套完整的测试系统。利用该系统提取了试验用小型变压器在空载情况下的振动信号。从提取的振动信号频谱图可看出 ,该测试系统可正确测取变压器在空载条件下铁心的振动信号。试验表明 ,利用振动法在线监测变压器是可行的     

振动法在线监测变压器绕组及铁心状况

在振动法在线监测运行中的变压器时,分析不同时刻、不同位置所测振动信号,提出了根据当前与历史数据的差异来判断变压器绕组及铁心状况的原则。研究表明,振动法简单实用,可提前发现变压器绕组及铁心压紧松动等潜伏性故障,具有良好的应用前景。     

运行中的电力变压器油箱表面振动信号的研究

变压器绕组和铁心是发生故障较多的部件。通过对电力变压器空载试验及负载试验时分别测量油箱表面的振动信号,从而得到铁心及绕组的振动信号,为开展变压器绕组及铁心监测与诊断方法的研究提供了十分重要的依据。本文提出了对实际运行的电力变压器油箱表面的振动信号进行测量,比较分析变压器型号、传感器测量位置等对测得的振动信号的影响;当缺乏历史数据时,可以通过和同型号变压器或上下对称位置处的振动信号比较来判断绕组或铁心状况;并且通过对传感器安装位置发生偏离时测得信号的比较分析,提出了测点的布置与以往数据相比,相差半径范围不应超过5 cm的结论。     

电力变压器振动监测研究现状与发展方向

1 前言 电力变压器是电力系统中的主要设备之一,是电力系统安全、可靠运行的保证.铁心异常和绕组变形在变压器故障中占有很大的比例,因此,在线监测电力变压器铁心和绕组的工作状况成为电力变压器监测的一个主要内容.本文中笔者围绕电力变压器振动监测的意义及原理,阐述了目前国内外振动监测的发展状况,并针对目前存在的不足提出了今后的发展方向.     

变压器振动波谱特征信号的判别方法研究

通过实测变压器的振动波谱信号,提出了识别位移特征的判据和布点方式,并用以分析绕组及铁心状态的嬗变过程。首先,利用压电式加速度振动传感器研制了振动信号测量装置,并用于提取变压器器身、冷却器的振动波谱信号。其次,针对测点及采样方式分析了不同振动源的传播途径、作用关系。最后,针对不同测点振动波谱信号的时域波形、频谱和加速度,总结铁心、绕组的压紧程度特征。实测结果显示,变压器振动波谱特征测试结果符合推算结果,可用于跟踪判断变压器铁芯、绕组的状态变化。     

运行中的电力变压器油箱表面振动信号的研究

变压器绕组和铁心是发生故障较多的部件。通过对电力变压器空载试验及负载试验时分别测量油箱表面的振动信号，从而得到铁心及绕组的振动信号，为开展变压器绕组及铁心监测与诊断方法的研究提供了十分重要的依据。本文提出了对实际运行的电力变压器油箱表面的振动信号进行测量，比较分析变压器型号、传感器测量位置等对测得的振动信号的影响；当缺乏历史数据时，可以通过和同型号变压器或上下对称位置处的振动信号比较来判断绕组或铁心状况；并且通过对传感器安装位置发生偏离时测得信号的比较分析，提出了测点的布置与以往数据相比，相差半径范围不应超过5cm的结论。     

基于辨识模型的变压器故障诊断方法研究

提出了一种基于辨识模型的电力变压器绕组变形和铁心松动的故障检测方法。根据变压器的运行特点,结合其正常状态和故障状态下不同的振动特性,利用安装在变压器表面的振动传感器监测振动信号,对振动信号进行频谱分析,并根据振动特征频谱判定变压器中是否存在绕组变形和铁心松动故障,实例验证了该方法的正确性。     

基于振动特征的变压器绕组与铁心故障诊断方法

<正>变压器运行状态与变压器油箱表面振动特征密切相关。应用变压器绕组与铁心信号分离技术,提出一种基于振动特征的变压器绕组与铁心故障诊断方法。通过计算变压器绕组与铁心实时振动信号与原始振动信号相关系数与幅值系数。实现对变压器运行状态的实时监测。试验结果显示,该方法能对绕组及铁心的运行状况作出有效判断,为变压器运行故障诊断提供重要理论依据。     

振动频谱特征值在诊断变压器故障中的应用研究

<正>常运行中的电力变压器的振动主要来自于变压器铁心和绕组的振动,振动信号中包含了丰富的能够表征变压器状态的信息。文章在1台10/0.4 k V三相双绕组电力变压器中设铁心松动、绕组松动、绕组幅向错位故障,利用基频、幅值、主频率、频率比重以及频谱复杂度等振动特征量,研究了变压器绕组在上述故障条件下油箱表面的振动变化规律。研究结果表明,三种故障条件下的频谱复杂度均会降低,绕组松动和铁心松动中的振动基频会升高,绕组错位中的基频振动会降低。文中的结论对基于振动信号分析法的电力变压器诊断具有借鉴意义。     

基于振动的变压器铁芯松动定位

为对油浸式电力变压器铁芯松动进行定位判断,对变压器油箱表面测得的振动进行分析研究.首先理论分析变压器空载运行时油箱表面不同位置振动信号的特点以及变压器在铁芯松动前后振动信号的变化规律,然后对一台油浸式变压器进行实验,分析铁芯松动对油箱测点的影响.实验结果表明：振动信号基频分量幅值与空载电压的平方呈线性关系;当A、B、C 三相中某一相铁芯发生松动故障时,此相铁芯上方对应位置测点的振动信号基频分量幅值比正常时增大,且随铁芯松动程度增大而变大,其他两点的振动幅值先减小后增大.可根据此规律进行铁芯松动诊断以及初步定位.     

小波包分析在振动法监测变压器铁芯及绕组状态中的应用

通过分析小波包的特性,提出了一种工于小波包分析得到变压器器身振动的能量特征矢量的方法,该特征矢量可作为变压器铁芯故障诊断的判据。在实验室中,进行了空载条件下变压器铁芯振动的测试。从时域的信号来看,故障后的振动加速度信号幅值比正常状态下有了一些变化,但难以形成确定的判据来衡量电力变压器发生故障程度的大小。对振动信号进行小波包分解,得到基于小波包分析的能量特征矢量,从实验结果可以看出这种方法可有效地判断铁芯是否存在故障。该方法具有良好的应用前景。     

空载变压器油箱表面振动信号的初步研究

利用变压器振动测量系统测取了空载变压器油箱表面的振动信号 ,根据对铁心振动信号特征、不同位置处振动信号的差异的研究提出了运用振动信号分析法在线监测变压器铁心时 ,同时分析三相振动信号及与各自的历史振动数据相比较的方法。     

基于振动的变压器绕组压紧状态评估方法

为实时评估变压器绕组压紧状态,对变压器振动问题进行研究。在绕组振动成分、振动传播路径和油箱表面振动成分的研究基础上,建立了变压器油箱振动信号模型。在瞬态激振实验中发现:相对于油箱正面测点,顶面测点更能体现油箱瞬态激振响应逐渐衰减的特征;靠近C相套管的顶面测点共振频段随压紧力减小而明显向左位移。进行短路实验,结合不同电流不同压紧状态下的大量实验数据,发现靠近C相套管的顶面测点振动信号共振谱峰分布与瞬态激振实验中共振频段分布较为一致,提出利用共振谱峰位移规律进行绕组压紧状态在线评估。该方法简单易行,只需监测油箱顶面振动信号,适应变压器负荷变化的运行环境,与电网没有电气连接,可以实现变压器绕组压紧状态在线评估。     

基于相空间重构的大型变压器绕组松动的振动特征识别

为识别大型变压器的绕组松动缺陷特征,进行110 kV变压器短路实验并测取油箱顶面3个测点的振动信号。应用相空间重构方法对振动信号进行研究。基于相图可视性的目的,取嵌入维数为2。应用平均位移法确定最佳时间延迟,重构振动信号的相平面轨线。观察较大电流下(80%~110%额定电流)的轨线,可以发现特征:绕组松动状态下轨线近似为闭合的空心畸变椭圆,表明变压器振动是非线性周期振动;绕组压紧状态下轨线交叉混叠,并未沿主对角线打开。该特征在实验中的可重复性强。依据此特征,实现了绕组松动缺陷的识别。     

运行中电力变压器油箱表面振动特性的研究

电力变压器油箱表面的振动信号与变压器绕组及铁心的压紧状况、位移及变形状态密切相关.因此,振动信号分析法是监测电力变压器绕组和铁心状况的有效方法之一.本文利用组建起的变压器振动测量系统,对现场正在运行中的电力变压器油箱表面的振动信号进行了测量,分析了变压器型号、传感器安装位置对所测得的振动信号的影响,结果表明:同型号变压器油箱表面的振动特性相似;油箱表面上下对称位置处的振动特性相差不大,而其它各个位置处的振动信号都没有可比性.最后,本文研究了传感器的安装位置略有变化时,所测得的振动信号的变化情况,提出了应对传感器安装位置进行标记,在进行下次测量时,传感器安装位置最好在标记点处或偏离不超过5 cm.本文的研究成果对于振动信号分析法的实际应用具有一定的指导意义.     

Transformer tank vibration modeling as a method of detecting winding deformations-part II: experimental verification

In Part I of the paper, a tank vibration model was proposed as a method to detect the winding deformations in power transformers. This model is incorporated in a model-based monitoring system for power transformers. In this paper, the experimental verification of the proposed model that calculates vibration on the transformer tank is reported. The model was validated in a 1500-kVA experimental transformer constructed as a reduced scale model of a 60-MVA 220-kV unit. In order to load the test transformer, the opposition method described in IEC 60076-2 Standard was used allowing to vary the load and power factor over a wide range. Sensors to measure vibrations and temperature were installed in the test transformer. The model was validated under different test transformer operating conditions. In order to verify the model's ability to detect failures, a deformation was provoked in the test transformer winding. Model predictions were compared with the measured vibration in that situation. The model has also been applied to four (30-40 MVA) grid transformers. Some results of this field validation are presented in this paper.