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.     

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。     

变压器安装与运行(14)

10变压器铁心和夹件的多点接地及处理10.1铁心多点接地及处理10.1.1铁心必须接地铁心及其夹持件在绕组的电场作用下,其上面各部位会形成不同的电位或电荷积累。这些电位和电荷达到一定程度就会发生放电,对变压器的安全运行构成威胁。为消除这一放电现象,必须将铁心可靠接地,使其在变压器运行中始终保持接地电位(零电位)。     

电力变压器相关问题研究及箱式变压器的应用——大型电力变压器绕组温度场的数值模拟研究

电力变压器是电网中的主要电气设备,它对电能的传输、分配及使用具有重要意义。变压器运行时,铁心、绕组和其他金属结构部件均要产生损耗。这些损耗将转变成热量发散于周围的介质中,从而使变压器发热和温度升高。     

基于振动信号的变压器铁心与绕组故障区分方法

针对变压器铁心、绕组由于机械结构相连,铁心故障与绕组故障区分困难的问题,提出采用基于振动信号的变压器铁心与绕组故障的区分方法,通过对比分析铁磁材料磁致伸缩和绝缘垫块弹性形变的非线性特性差异,结合实验分别获取变压器铁心、绕组振动信号,在频域研究了变压器铁心、绕组振动信号的非线性特性,通过分析不同条件下振动信号高次谐波能量占比,提出采用振动信号基频与高次谐波幅值的变化规律来区分铁心故障和绕组故障.研究表明,变压器运行中振动信号基频分量由铁心和绕组振动共同决定,高次谐波分量主要来源于铁心振动.当变压器绕组故障时,仅振动信号基频幅值发生突增;铁心故障时基频和高次谐波分量幅值均发生突增,可以有效区分铁心和绕组故障.     

变压器绕组及铁心振动监测方法研究

变压器油箱表面的振动主要是由变压器绕组及铁心振动引起的,通过测量油箱表面的振动信号可以反映绕组及铁心的振动情况,从而判断其绝缘状况.根据变压器的结构,通过理论分析和试验研究了变压器绕组及铁心振动信号的特点,探索出了一些能判断绕组和铁心压紧状态的方法,同时提出了在非空载条件下提取铁心振动信号的方法,解决了绕组发生轻微变形时难以测量的问题.     

带电清扫变压器散热器积污的新方法

<正>油浸式变压器运行时,其内部绕组、铁心等部件会产生一定的损耗和热量。变压器油的比热容大,传导和对流使靠近铁心和绕组的油温上升,造成变压器绕组、铁心、油箱壁和油面温度升高。变压器油温的高低直接影响到其内部绕组绝缘材料的寿命,因此,必须保持变压器散热器的散热条件良好,将温升控制在允许的范围内,保证变压器稳定运行。     

变压器设计原理

《变压器设计原理》一书全面介绍了油浸式变压器与干式变压器的设计计算原理以及结构、运行等有关问题。全书共分为七章,内容主要包括变压器电磁计算的一般问题,绝缘设计基础,铁心及空载参数计算,绕组及负载损耗计算,短路阻抗计算,温升计算,耐受短路能力及其校验等。     

用振动信号分析法监测变压器绕组状况

振动法是诊断变压器运行中潜伏故障的一种有效手段 ,能检测出故障绕组及铁心的状况。为此 ,论述了绕组正常状态及异常时变压器绕组的振动信号特征 ,提出了一种测量变压器绕组振动信号及由振动信号判断绕组状况的方法     

一起500kV变压器故障原因分析及预防措施

介绍一起500 kV变压器高压绕组对铁心贯穿性放电故障,认为引起故障的主要原因为变压器绕组抗短路能力差,由此提出在运行维护中的预防措施。     

基于有限元的变压器绕组变形等值漏电感检测法研究

电力变压器在运行过程中绕组变形后会引起绕组漏电感值的变化,本文利用有限元仿真软件,对变压器的铁心及绕组进行建模,利用ANSYS软件计算了变压器漏电感值。     

感应滤波变压器的振动模态研究

给出了模态分析的基本原理,介绍了感应滤波变压器独特的绕组结构,分析了引起感应滤波变压器振动和噪声的原因。根据感应滤波变压器的实际参数,建立了它的绕组和铁心的有限元模型;计算了绕组和铁心的模态频率及对应的模态振型,计算所得模态频率和振型与实测结果一致。对感应滤波变压器铁心和传统换流变压器铁心的振动波形进行了实验对比分析。结果表明:感应滤波变压器绕组模态频率主要在2500~4200Hz范围内,振型集中在绕组的端部弯曲;铁心模态频率主要在300~2700Hz范围内,振型主要集中为心柱的端部和磁轭中部弯曲;感应滤波变压器的振动明显低于传统换流变压器。     

基于多物理场耦合的变压器内部油流特性分析

通过多物理场耦合仿真分析了不同运行工况下变压器内部油流特性,对常用瓦斯保护继电器原理及其误动原因进行介绍,并利用软件对变压器内部铁心、绕组进行建模仿真,分析了变压器内部绕组及铁心的磁场和电磁应力变化、油流变化及出口压力变化。     

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。     

变压器铁心接地故障的常用诊断和处理方法

变压器正常运行时是不允许铁心多点接地的。变压器正常运行中,绕组周围存在交变磁场,在高压绕组与低压绕组之间、低压绕组与铁心之间、铁心与外壳之间都存在着寄生电容,使铁心对地产生悬浮电位。由于铁心及其他金属构件与绕组的距离不相等,使各构件之间存在着电位差,当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时,便产生火花放电。为了消除这种现象,可把铁心与外壳连接起来,使铁心与外壳等电位。然而当铁心或其他金属构件有两点或多点接地时,接地点就会形成闭合回路,造成环流,引起局部过热,导致油分解而降低绝缘性能,严重时会使铁心硅钢片烧坏,造成重大事故。     

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。     

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。     

基于典型振动规律的干式变压器机械状态诊断

干式变压器在运行中受到电、热、机械等应力的共同作用,可能导致铁心松动和绕组变形等异常故障。振动分析法可以灵敏地反映铁心和绕组的机械状态,适用于干式变压器机械故障的检测。文中构建了干式变压器的有限元模型,仿真探究了干式变压器的振动机理与振动特性,发现干式变压器的绕组振动远小于铁心振动,正常运行状态下振动主要来源于铁心的磁致伸缩效应。文中搭建了干式变压器实验平台,采集并对比分析了正常工况和铁心松动状态下干式变压器表面的振动信号。发现随着铁心逐渐饱和,振动信号不再随电压平方呈线性关系增长,总振动信号峰值增长变快,基频振动信号幅值增长变慢。根据实验得到不同工况下干式变压器的振动信号频谱,发现可将振动信号的基频占比、高低频比作为诊断干式变压器机械状态的特征参量。     

浅谈卷铁心变压器绕组制造工艺的改进

1引言S11M.R系列卷铁心配电变压器与S9系列配电变压器相比,因其空载电流小、噪声低、运行维护简单,得到了广大供电部门的认可,并在全国电网改造中得到广泛使用。但该产品的绕组在制造中易出现一些问题,本文对这些问题进行了分析,并提出了改进措施。2绕组制造中出现的主要问题众所周知,影响卷铁心变压器批量生产的主要因素是绕组的制造,特别是低压绕组的绕制,目前行业上多采用出头引线“预埋法”绕制卷铁心变压器绕组,我公司在试制阶段及小批量制造初期,绕组制造过程中遇到一系列问题,其主要问题如下:(1)在做产品工频耐压试验时,低压引出头处放电及高压引出头对低压线匝出现放电现象频次较高。(2)低压绕组出头引线弯折时,第一匝线提出较多,包扎绝缘后难以送回原位。(3)低压绕组纸筒内径与铁心柱的间隙小,绕组绕制时易造成绕线齿轮与铁心柱磨擦,甚至出现低压纸筒打软与铁心抱死现象。(4)绕组端部距铁心窗口有25mm、30mm、40mm几种尺寸。当距离为25mm时绕组绕完后,绕线齿轮很难从铁心柱上卸下。(5)图纸中低压纸筒高度比绕组高度小6mm,绕组绕制时轴向无裕度,特别是很难将低压线匝全部绕下。(6)低压绕组引出头采用预埋的方式绕制,端部空...     

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。