基于贝叶斯公式的变压器绕组辐向变形群组评估

基于对内蒙古电力(集团)有限责任公司近15年电力变压器绕组辐向变形情况、主绝缘电容量试验数据、低电压短路阻抗试验数据的统计分析,利用贝叶斯公式进行变压器绕组辐向变形群组评估。以变压器绕组低电压短路阻抗及主绝缘电容量是否异常为故障属性变量,进行绕组辐向变形故障概率计算,判断准确率较单一根据阻抗电压异常或电容量异常情况判断明显提升。采用此方法对内蒙古电网1200多台变压器进行了群组评估,绕组辐向变形判断准确率达到100%。     

脉冲响应法检测变压器故障的试验研究

首先人工模拟了变压器绕组辐向变形、联合变形、匝间短路等几种典型的绕组故障,然后通过脉冲响应的方法,得到不同故障下的频率响应曲线,提取谐振点信息,分频段计算其频率响应曲线之间的相关系数和欧式距离,总结了不同故障下频率响应曲线的差异。结果表明:当绕组发生机械性位移时,故障前后频率响应曲线的相关性比较明显,相关系数可达0.7;与绕组辐向变形和联合变形相比,绕组短路故障谐振点的幅值变化不明显,但在4~6 MHz高频区域的频率变化较为明显。利用方波脉冲构建的频率响应曲线可以对多种绕组故障进行检测分析。     

大型变压器绕组变形检测方法试验研究

本文提出了一种基于脉冲在线注入的变压器绕组故障检测方法,为了验证此方法可行性,采用仿真与试验相结合的方法。利用PSPICE电路仿真软件,设置变压器绕组不同类型的变形故障:绕组轴心偏移和绕组辐向变形,仿真得出变压器绕组的频率响应曲线变化规律。对真实变压器绕组进行试验得出正常绕组和故障绕组频率响应曲线。仿真分析与试验测试的数据处理结果,均初步证实了本方法的可行性。     

极坐标图像法用于检测变压器绕组的微小辐向变形故障

频率响应分析法一直以来被认为是诊断电力变压器绕组变形故障最具潜力的方式,然而,现有频率响应分析法大多仅利用频率响应的幅值信息,而忽略了其相位变化的特性,针对某些故障类型,例如绕组的微小辐向变形故障,仅利用幅值信息的方法,故障诊断的灵敏度并不高。因此,文中提出一种新的极坐标图像法,利用频率响应构造极坐标图像,进而辅助诊断绕组变形故障。通过开展绕组等效电路模型的算例分析,结论证实在传统频率响应分析法不能反映绕组微小辐向变形故障时,此提出的方法可能更有效地检测出绕组故障,极坐标图像法具有更高的诊断灵敏度。     

短路电动力对变压器低压绕组辐向稳定性的研究

针对电力变压器遭遇短路故障时绕组变形问题,采用一种基于有限元的场路耦合研究方法,通过在有限元软件中建模,利用场路耦合方法获取变压器的短路电流、磁场分布,继而计算出绕组短路时辐向电磁力,然后按照绕组的实际参数进行结构屈曲分析,研究绕组辐向稳定性问题。以一台500 k VA的三相铁芯式配电变压器为例进行分析,结果表明,低压绕组在短路时承受较大的辐向电磁力,当该力超出临界屈曲值时绕组发生形变甚至绝缘层破坏,缩短电力变压器使用寿命。研究方法和结果对变压器绕组变形等相关研究具有一定实际意义。     

变压器绕组辐向稳定性研究

随着电力系统容量的不断增加,短路故障产生的电动力会引起变压器绕组变形等辐向稳定性的问题,有必要对变压器的绕组进行屈曲分析和弹塑性力学分析。本文采用ANSYS软件对中压侧三相短路状下变压器绕组进行屈曲和弹塑性力学分析,针对50MVA三绕组主变建模,获取中压绕组辐向安全稳定系数。通过事故实例予以验证,此方法对变压器短路影响分析具有一定参考价值,还可对大型变压器的设计及装配带来一定的借鉴意义。     

基于有限元法电力变压器绕组的短路电动力分析

当电力变压器遭受短路故障时,短路瞬变电流导致绕组承受巨大的电动力,可能会造成绕组的变形,甚至使变压器发生绝缘和机械故障,因此计算短路电动力大小、探究其分布特点有助于预测短路后变压器绕组的变形情况,对变压器设计具有参考价值。文章通过有限元软件ANSYS Maxell建立三相变压器的二维和三维模型,并利用该模型分析三相短路后绕组轴向和辐向电动力。利用有限元法仿真得到的短路电流结果与公式计算的电流结果具有高度一致性,这充分说明有限元模型及其计算方法的可靠性。仿真结果表明,绕组两端受轴向力最大,辐向力最小;中部受辐向力最大,轴向力最小。     

110kV电力变压器绕组辐向变形状况与测试电容量关系分析与应用

本文中作者对110kV三绕组电力变压器中压、低压绕组辐向变形状况与绕组测试电容量之间的变化规律进行了研究分析,提出了等效变形量和变形程度的概念。     

自耦变压器分裂式绕组频率响应分析建模与故障绕组识别

高铁自耦变压器采用辐向分裂绕组,由于各分裂绕组之间在变压器内部连接,无法直接测得每个分裂绕组的频率响应分析(frequency response analysis,FRA)曲线,因此采用既有FRA模型和诊断方法难以识别哪个分裂绕组发生了变形故障;该文以匝为最小单位构建辐向分裂式绕组FRA分布式模型,采用有限元计算获得模型的电气参数,重点剖析了各分裂绕组对位与错位线饼之间的耦合电容和互感,通过仿真与实测数据的对比验证了模型的正确性;基于该模型,对典型的轴向移位故障进行了仿真,结果表明:与单绕组频率响应曲线相比,分裂绕组移位时100kH z以下频率响应曲线发生了更为明显的偏移,远离铁心的分裂绕组移位较靠近铁心的分裂绕组对波峰影响更显著,在此基础上提出了分裂式绕组发生轴向移位故障时快速识别故障绕组的判断方法。     

110kV电力变压器绕组辐向变形状况与短路电抗关系分析与应用

对110kV三绕组电力变压器中、低压绕组辐向变形状况与绕组对间短路电抗变化规律进行了研究分析,推导出绕组变形程度和短路电抗变化率之间的函数关系,并通过实例验证了其正确性。     

接地变压器线圈机械稳定性计算分析

介绍了作为35 kV系统中性点用接地变压器在母线单相接地故障时,变压器绕组电动力的计算分析,以及变压器线圈的辐向力、轴向力和临界失稳力计算分析,并对轴向力和临共失稳力、辐向力和临界失稳力作了比较分析.最后指出,因中性点接有20 Ω电阻,且为Z型结构,在接地变短路时,绕组的轴、辐向力均小于绕组的失稳力.     

基于ANSYS的大型电力变压器外绕组辐向稳定性分析

针对大型电力变压器的辐向失稳现象,以一台220 kV/120 MV·A双绕组变压器为例进行分析。运用ANSYS有限元软件对内绕组出口处发生三相对称短路工况下外绕组的辐向短路电磁力进行计算,同时建立外绕组的三维力学模型,用瞬态分析法求取循环载荷下的位移变形量,并对实例变压器外绕组的辐向稳定性进行校核,证实该变压器绕组在辐向短路电磁力的作用下是稳定的。     

电力变压器绕组变形状态信息融合评估方法

为了准确监测电力变压器绕组的变形状态,提出了电力变压器绕组变形状态信息融合评估方法。提出采用小波能量–矩阵变换方法提取振动信号特征值,采用短路电抗辨识方法提取电抗特征值。基于物元理论建立多信息评估指标体系,并采用信息熵方法计算各指标权重系数。以S–11–M–500/35型变压器为研究对象,研制了变压器绕组变形状态多信息采集系统,开展多次短路冲击试验,并绕制了3种变形故障绕组。分别进行短路冲击后松动绕组以及变形故障绕组的状态评估试验。针对评估结果为严重状态的绕组,提出了先评估后诊断的综合评估策略,基于相关向量机理论诊断绕组故障类型。结果表明:信息融合评估方法能有效地评估出绕组松动和严重变形的状态,且针对辐向拉伸及压缩、轴向绝缘脱落和端部叠套3种绕组变形故障类型诊断的正确率≥92%。     

220kV电力变压器短路动力学性能分析

电力变压器突发三相同时短路时,短路电流对变压器绕组动稳定性影响重大。笔者针对一台220 kV等级电力变压器,基于有限元电磁—结构耦合计算,运用动力学原理,研究短路电磁力作用下的低压绕组机械强度及变形过程。在电磁分析中,计算了各绕组的轴向和辐向电磁力,确定绕组中承受电磁力最大的线饼;在辐向应力应变分析中,以电磁力为激励,对选定绕组进行瞬态动力学计算,得出线圈的辐向动态应力及位移;在绕组轴向振动分析时,考虑线饼间绝缘垫块弹性模量,分析线饼轴向动态力和轴向位移。分析结果为变压器绕组短路强度校核提供参考依据。     

变压器内绕组参数设计对其辐向抗短路能力的影响

通过变压器抗短路能力校核软件,对变压器内绕组的辐向抗短路能力进行计算。改变变压器内绕组参数值,观察其对变压器内绕组辐向稳定性的影响。通过计算和分析,得出影响变压器内绕组辐向稳定性的因素和原因。     

大型电力变压器内绕组辐向失稳过程分析

低压绕组的辐向失稳是导致变压器绕组损坏的主要原因,为了准确地分析变压器短路工况下绕组的辐向稳定性,利用扁拱理论提出了内绕组在辐向失稳过程中可能经历的四个过程。在失稳阶段运用MAGNET有限元软件,建立变压器实际结构的三维有限元模型,计算出低压绕组的辐向短路电磁力;并应用ANSYS有限元软件建立多弹支模型,分别采用线性和非线性屈曲分析的方法对变压器内绕组在承受短路电磁力时辐向屈曲临界载荷值进行了对比分析,并提出了跳跃失稳的概念以及可能发生跳跃失稳的条件,为分析大容量变压器内绕组稳定性提供了一定的参考依据。     

电力变压器内绕组辐向抗短路能力的计算与分析

本文基于电力变压器内绕组的结构参数,通过两种软件的计算,对电力变压器内绕组辐向抗短路能力的计算结果做了对比和分析.对影响电力变压器内绕组辐向抗短路能力的参数进行了研究和论述.     

基于有限元法探究电力变压器绕组变形频率响应的仿真研究

利用有限元软件ANSYS Maxwell计算健康绕组的等值电路参数,通过与解析公式法计算结果对比验证有限元计算结果的正确性。然后基于有限元软件建立了不同变形类型和变形程度的绕组模型,仿真得到了绕组轴心偏移、辐向变形和饼间间距变化绕组的等值电路参数的变化。基于等值电路参数利用电路仿真软件PSPICE仿真绕组变形下的频率响应特性曲线,得到3种变形类型对谐振点的频率、幅值的影响。     

基于FBG的35kV油浸式变压器绕组变形监测研究

为实现变压器绕组辐向变形的检测与定位,提出一种将准分布式光纤传感技术用于检测变压器绕组状态的方法。应用有限元法对单相绕组变形进行固体力学分析,仿真结果显示高压绕组在受不平衡应力发生鼓包形变后,绕组对底部层压板压力的分布也会发生相应变化,总结出了绕组发生不同类型形变后层压板的应力分布变化规律。提出将光纤应力传感器埋入层压板中进行压力检测,制作出光纤复合层压板,将一台35 kV单相连续绕组置于光纤复合层压板之上进行绕组变形试验,实现了对绕组变形的初步定位,验证了光纤复合层压板的实用性。     

牵引变压器绕组改进型频率响应建模与径向变形故障分析

以一台QYS-R-(31500+25000)/220牵引变压器为研究对象,提出一种基于集总参数电路的考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型,通过与实测曲线进行对比,验证了模型正确性;然后对变压器的牵引绕组和高压绕组分别进行了向内的曲翘变形和向外的鼓包变形这2种径向变形故障仿真,重点分析了不同变形故障对电容参数的影响;最后通过对变化的频率响应曲线进行分析。分析结果表明:牵引变压器牵引绕组和高压绕组发生径向变形故障时,特征诊断频带不同,但在各自的特征频带内频响曲线呈现相同的变化规律,即随着故障程度的增加,频率响应曲线向低频方向移动,并且幅值不断增大。