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电力变压器铁芯松动故障在线监测方法介绍

作者:威博特铁芯   发布时间:2019-02-21 16:53      浏览次数:131
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    电力变压器是电力系统中的关键设备,对其进行可靠的状态监测和故障诊断一直受到人们的重视。基于振动分析的电力变压器铁芯在线监测方法作为一种新兴方法,近来取得了一定的研究成果。铁芯作为变压器的主要部件是变压器故障的主要部件之一,同时也是变压器的主要振动源,利用其振动特性对其进行监测是实现电力变压器振动在线监测与故障诊断的一个基本内容,具有重要的现实义,因此获得了较为广泛的研究。Rusov等使用各次谐波和分数谐波共约 30个参数计算得到反映铁芯压紧力的压紧力系数 ;汲胜昌等使用小波包分析方法以频段能量的变化为依据对铁芯故障信号进行了判别;Bartoletti等同时利用铁芯和绕组的声音和振动数据 ,用谐波加权等方式构建参数对不同状态的变压器进行分类; Garcia等对不同电压下的大型变压器铁芯振动进行了较为全面的测试 ,分析了其振动的影响因素 ,为建构基于傅里叶分析的数学模型奠定了基础;熊卫华等以希尔伯特·黄变换能量谱的变化为依据对铁芯的故障状态进行判别。

    上述这些方法基本上是使用铁芯的谐波能量或时频带能量的变化对铁芯的状态和故障进行分析和诊断。由于实际情况下铁芯的机械故障往往与振动能量的变化没有明确的相关关系 ,使得这些方法的准确性有一定的局限。

    铁芯在磁致伸缩力和电磁力的激励下产生振动 ,其机械结构对其振动和电磁力有较大影响。铁芯是采用硅钢片叠成并用夹紧件紧固 ,通常铁芯叠片间隙和连接缝间隙是不均匀的,这导致铁芯内部磁场分布不均,并造成铁芯叠片间存在复杂的电磁力。在不均匀电磁力和磁致伸缩力的作用下,铁芯叠片在振动过程中会发生碰撞和摩擦 ,使铁芯振动中产生较高频率的冲击成分,并且这些冲击成分与铁芯的压紧力有关。与信号的能量不同,四阶统计量峰度反映的是信号的陡峭程度 ,适用于冲击信号分析 ,已经被用于旋转机械早期故障检测。本文基于峰度对铁芯振动信号进行研究和分析 ,提出一种能够对电力变压器铁芯压紧力变化以及导致松动故障的在线监测方法。