高压电抗器振动特性及实验分析

为进一步研究高压电抗器振动机理及特性,针对一台油浸式并联电抗器,根据其结构特点和受力情况,建立了绕组与铁心的振动数学模型,理论分析了电抗器振动特性;对油浸式并联电抗器进行振动实验,研究了不同测点的振动特性、最佳测点的选择、不同电压下振动变化规律与振动信号特征频率。研究结果表明:电抗器振动频率以100 Hz为主,内部铁心饼表面振动幅值最大,在油箱外部采集的振动信号与内部具有相同的振动特性,可以反映电抗器内部运行状态。研究结果为电抗器减振降噪以及基于振动法分析电抗器故障提供了有效信息与有效依据。     

串联铁心电抗器的振动研究

电抗器的振动不仅会产生噪声污染还会影响电抗器的安全运行。串联铁心电抗器产生振动的原因除硅钢片的磁致伸缩效应外,还包括铁心气隙处的电磁力。首先建立了考虑磁致伸缩效应的串联铁心电抗器三维磁-机械耦合模型,依据此模型计算了单独考虑电磁力、单独考虑磁致伸缩力及二者共同作用下电抗器振动的加速度值,结果表明磁致伸缩效应与电磁力都对电抗器的振动产生影响,在不同方向上二者的作用有所不同。最后通过与实验测得的振动加速度值进行比较,发现测量值与同时考虑磁致伸缩效应和电磁力的计算值更加吻合,从而验证了所建模型的正确性,为进一步研究电抗器的减振降噪提供理论依据。     

基于多物理场耦合的特高压并联电抗器振动噪声仿真分析与实验研究

为全面研究特高压并联电抗器振动噪声特性及预测大小,考虑电抗器振动噪声产生机理,建立了基于多物理场耦合的电磁-结构-噪声全过程仿真电抗器模型。基于场-路耦合的电磁学理论,采用虚位移原理计算了电抗器电磁力;基于电磁-结构耦合的动力学理论,以电磁力为载荷,求取电抗器振动特性与振动速度;基于结构-噪声耦合的声学理论,以电抗器振动速度为载荷,分析了电抗器噪声分布;通过实验验证了模型的准确性。研究结果表明:油箱表面振动信号可反映电抗器内部运行状态,送电瞬间电抗器从暂态过渡到稳态需1.5个电流周期,电抗器振动以100 Hz为主振频率,噪声集中于100 Hz为中心频率的1/3倍频带,最大噪声为83.2 dB。分析研究结果为电抗器的减振降噪提供了理论支持。     

基于经验小波变换的特高压并联电抗器振动信号分析

为有效分析特高压并联电抗器振动信号特征,提出一种基于经验小波变换的特高压并联电抗器振动信号分析方法。该方法通过对信号傅里叶谱自适应的分割,在每个区间内构造正交小波滤波器来提取具有紧支撑傅里叶谱的固有模态,对提取出的模态成分进行希尔伯特变换,得到每一个分量的瞬时频率和振幅;综合仿真信号和实测特高压并联电抗器振动信号,将经验小波变换与经验模态分解两种方法进行探索性对比分析研究。研究结果表明,经验小波变换具有完备的小波理论支撑,可以自适应地设置信号模态分解层数,改善了经验模态分解存在的端点效应、模态混叠等现象,能更准确地体现振动信号的特征,区分特高压并联电抗器的不同运行状态。该方法为特高压并联电抗器振动信号特征提取与安全运行监测提供了一种新的手段。     

电厂锅炉尾部烟道振动分析

锅炉尾部烟道振动对于一些老机组是个十分棘手的问题.针对粤电沙角C电厂锅炉尾部烟道振动问题,通过实验测量和理论分析相结合的研究方法,分析了锅炉尾部烟道振动的原因及其削弱振动的措施.振动频率仪测量锅炉尾部烟道高能振动频率在50～60Hz间,并发生在锅炉特定的工况条件下.锅炉内部烟气绕管道流动的旋涡脱落频率以及管道的4阶固有振动频率也在这个范围内,锅炉尾部烟道的振动主要是由于烟气绕流的气动激振引起了锅炉尾部烟道的共振.为了避开共振,需要调整尾部烟道气柱的固有频率或者烟气绕流气动力的频率,避免共振发生.     

干式空心电抗器振动的测试方法研究

针对高压直流输电中滤波电抗器在电磁力驱动下产生的振动,造成环境噪声污染的问题,文中从振动测试角度探究电抗器的整体振动情况。以激光多普勒测振技术为基础构建干式空心电抗器振动测试系统,实现在强电磁场环境下的振动测试。选取空心电抗器多层包封的不同位置,通过构建光路提出相应的测试方案,对不同测试点进行径向和轴向振动的测试,并且测量星形架的振动情况。最终测试结果表明提出的测试方案是可行的,为后续研究干式空心电抗器的振动噪声机理奠定基础。     

并联电抗器振动特性及声功率级计算

为掌握高压并联电抗器的振动特性及声功率级确定方法,在分析电抗器本体振动产生机理的基础上,分别采用声压、声强和振动法测量并讨论了电抗器的声功率级特性,明确了电抗器的振动频谱及分布规律,提出了电抗器噪声预测计算的声源参数。结果表明,电抗器本体振动以100 Hz基频为主,各面的振动分布差别较大,振动加速度与运行电压线性相关;声压法测量得到电抗器声功率级为96.4～101.2 dB,相比声强法大2～6 dB,可作为变电站噪声计算的声源参数。     

橡胶材料在电抗器中的隔振性能研究

特高压直流输电设备中电抗器在运行时不可避免地会产生振动,长期运行产生的振动容易造成噪声污染甚至设备损坏的安全事故。目前采用阻尼材料对电抗器振动隔离研究较为匮乏,而橡胶材料具有良好的阻尼性能,被广泛用于动载环境下的汽车、航天、电力等行业的振动吸收与隔离。以某特高压输电设备中的电抗器为试验对象,结合理论隔振模型,研究三种橡胶材料在电抗器振源与设备之间振动传输的隔振性能;采用非接触测振仪对振动进行测量,振动试验结果表明一款软木橡胶的隔振综合性能较好。     

高海拔电抗器振动分布状况及特点分析

为提升高海拔电抗器稳定运行性能,选取振动明显的电抗器进行振动测试,对振动特征空间分布状况及应力分布特征进行分析,获得振动影响因素,为降低电抗器振动提供技术支撑。     

直流偏磁下并联电抗器的振动仿真与试验研究

并联电抗器在输电系统中发挥着至关重要的作用，能为输电线路提供无功补偿，改善输电线路的质量。但是在现场运行时，并联电抗器会产生较大程度的振动与噪声，严重时甚至会危及户内变电站楼层安全。为此基于并联电抗器的振动效应，探讨不同直流偏磁下电抗器的振动变化规律。首先通过COMSOL有限元仿真软件搭建电抗器有限元模型，分析不同直流量注入下电抗器铁心的磁通密度分布规律，进而分析其应力与应变的变化趋势。然后通过实际建立电抗器振动测量系统，获取电抗器的实际振动加速度曲线并进行频谱研究，从侧面证明了提供的电抗器模型的有效性，为电抗器的减振降噪技术提供了有力依据。     

低噪声注胶换位电磁线空心电抗器研究

干式空心电抗器的噪声是变电站的主要噪声源之一,文中从干式空心电抗器的结构出发,分析其产生噪声的原因主要为导线在通过工频或倍频电流时产生振动。文中通过研发一种注胶电磁线,用绝缘胶代替导线间的空气间隙,可给导线之间的振动提供一个缓冲,从源头降低电抗器运行时的噪声。文中介绍了注胶电磁线的结构与填充胶的性能指标,并用该注胶电磁线制作了一台干式空心电抗器样机,对其进行了噪声测试,验证了此种导线对降低电抗器噪声的作用。     

城区电抗器隔振降噪的应用与研究

针对某城区变电站作业时噪声过大而产生扰民的问题,设计优化并联电抗器的隔振降噪方案。通过电抗器的振动噪声机理及运行工况振动检测,找出基础振动超标的原因;运用在线振动传递函数及振动频谱对不同隔振方案的典型位置进行实时检测,同时分析采集隔振前、后的电抗器室内、外噪声数据。结果表明:实测电抗器的振动噪声主频为100 Hz;变换调质块,底部增加6个隔振器的方案隔振效果较优,本体的隔振率大于93%,振动级小于100 dB;电抗器室内噪声降低约7 dB,室外噪声与环境噪声相当,噪声治理达到预期效果。该研究的成功实施为今后的工程改造推广提供了技术支持。     

动静态力共同作用对电抗器铁心振动影响

带气隙结构的并联电抗器铁心在实际运行中,除受到螺杆与夹件施加的静态压紧力外,也会受到磁致伸缩力与铁心饼间麦克斯韦力的动态力作用,动静态力都对铁心的磁性能产生影响,进而影响电抗器铁心振动特性。目前的研究主要集中于静态压紧力对硅钢片磁特性以及电抗器铁心振动特性的影响,动态力对其影响的研究未见报道,更没有考虑共同作用的影响。该文首先测量动静态力共同作用下硅钢片的磁特性曲线;其次建立考虑动静态力共同作用的电抗器电磁场-机械场双向耦合模型,对并联电抗器进行电磁振动计算;最后搭建振动测量实验平台,实验结果验证了所建模型的正确性与精准性,为进一步分析电抗器振动问题提供理论支持和分析方法。     

基于箱体振型特征的油浸式电抗器绕组松动识别方法

通过分析高压并联电抗器油箱表面振动加速度信号可以得到电抗器内部机械状态信息,从而有利于避免电抗器事故的发生。本文针对一台500 kV油浸式铁心电抗器搭建了振动实验平台,首先对油箱表面均匀分布测点的振动加速度信号进行相位校准并获取运行变形振型(ODS)图像,通过升压实验分析了电抗器表面振型分布与电压之间的关系,借助灰度共生矩阵提取电抗器在不同机械状态下的ODS图像纹理特征并进行对比分析。研究结果表明：运行电压下电抗器ODS分布不变,当绕组发生松动时,电抗器表面ODS图像的纹理特征发生变化,其灰度共生矩阵的能量增大,相关性减小,逆差距增大,从而验证了本文绕组松动识别方法的有效性,为高压并联电抗器故障诊断提供了参考。     

基于CRP和RQA的高压并联电抗器振动信号分析

并联电抗器油箱表面的振动信号与电抗器绕组和铁心的状态密切相关。因此,可以通过振动信号来监测并联电抗器绕组和铁心状态。本文针对电抗器振动信号的非线性特征,提出了一种基于交叉递归图(CRP)与递归量化分析(RQA)相结合的信号处理方法,对铁心饼上表面振动信号与油箱表面多个测点信号的相关性进行研究。实验结果表明,该方法不仅能定性描述电抗器不同测点信号的相关性,还可利用提取的RQA参量对递归现象定量表述。研究结果从非线性动力学角度为高压并联电抗器振动敏感区域确定及振动测点选取提供了依据。     

自制磁流变阻尼器及电抗器自适应减振系统研究

变电站现场运行中电抗器会产生不规律的电磁振动,长期将造成户内地板破裂.为了对电抗器的电磁振动进行有效抑制,研制了磁流变阻尼器并提出一套电抗器自适应减振系统,实现电抗器的多方位振动抑制.该系统在电抗器四个面中心处放置阻尼器,再连接滤波电路与信号放大电路对信号进行处理,进而通过外接单片机模块对阻尼器输入电流进行控制,以调整阻尼器输出阻尼力大小,最后通过现场试验验证了该系统的减振性能优越.     

特高压站110 kV电抗器故障分析及预防措施

针对一起1000 kV特高压站110 kV干式空心电抗器故障,通过系统后台动作时序、事故现场检查、电抗器解体检查,对故障发生过程及原因进行了分析,发现电抗器绕组出线导线内部出现裂纹损伤,在长期运行中受振动影响,受损导线裂纹扩大直至断裂缺陷,最终造成了干式空心电抗器故障。根据事故暴露的问题,提出预防措施,避免相同事故再次发生。     

油浸式铁心电抗器耐震强度设计概论

通过对地震力产生的机理和铁心电抗器的固有特性及标准地基的分析总结,提出了油浸式铁心电抗器的耐震强度设计计算方法,并给出了计算实例.     

匝间短路故障下干式空心电抗器振动特性研究

干式空心电抗器运行时长期处于振动状态,其振动特性可以反映电抗器运行状态.匝间短路是导致干式空心电抗器损坏的主要故障,目前缺少有效的故障监测手段.为进一步研究电抗器匝间短路故障时振动特性变化,利用激光多普勒测振系统,结合仿真对正常运行及匝间短路故障下的干式空心电抗器振动分布进行研究.结果表明:正常运行的干式空心电抗器电动力呈现挤压电抗器的趋势,其包封端部振动速度大于包封中部;匝间短路发生时,受短路电流及短路匝附近畸变磁场的影响,短路匝上电动力也会急剧增大,导致短路匝附近的振动速度增加.研究工作全面地揭示了电抗器匝间短路故障下振动特性变化,对研究基于振动特性的电抗器状态监测方法提供了参考.     

干式空心电抗器异常噪声的分析与对策

正干式空心电抗器具有电抗值线性度好、低成本、低噪音等特点,自20世纪80年代以来在我国电网得到了广泛应用。电抗器运行噪音来源有:设备自身振动噪声;电抗器与电容器产生的谐振噪声;系统高频谐波产生的振动噪声;电抗器相间的电磁振动噪声;电抗器支撑与基础之间的振动噪声等,其中以设备自身振动噪声为主。随着干式空心电抗器投运数量和运行年限的增长,除上述正常噪音外,异常噪声现象也逐渐增多。异常噪音表明设备处于