电力变压器的有限元建模与绕组松动分析

为了研究预紧力大小与变压器绕组松动缺陷的关系,通过有限元分析了不同预紧力对变压器振动信号的影响。利用三维绘图软件Pro/Engineer绘制变压器模型,导入有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和谐响应分析,并分别与激振实验和短路试验的结果进行比较,得到了变压器固有频率随着预紧力降低而减小的结论。进一步研究发现,施加激励力后预紧力的变化对振动信号也有较大的影响,变化趋势由不同位置处的结构决定。将100 Hz基频振动信号作为分析对象,研究其随预紧力变化的规律,并分析绕组的松动程度。仿真和实验结果的对比验证了所建模型的正确性及通过有限元模型对变压器绕组松动进行仿真的可行性。

基于ANSYS Workbench的变压器绕组松动分析及判定方法

为了判断变压器绕组松动缺陷及进行缺陷定位,通过分析变压器不同位置处的振动信号变化情况,提出基于ANSYS Workbench的绕组松动缺陷诊断方法。将绘制的模型导入Workbench中进行模态分析,并与实验结果进行对比,验证模型的正确性。通过对模型施加正弦的加速度来进行谐响应分析,并根据绕组各相的顶部轴向和正面径向的振动信号变化设定松动阈值。对变压器进行绕组松动实验,利用基频分量占总分量的比例值相比于额定预紧力下的比例值的变化率来判断绕组松动相,可初步进行绕组松动缺陷定位。结果表明,试验变压器的C相绕组顶部的基频分量变化率大于顶部阈值0.78,且正面变化率大于正面阈值0.44,从而说明C相绕组出现严重松动。而正常相的顶部和正面的基频分量变化率都要小于各位置处的松动阈值,其中远离松动相的绕组的变化率小于0.03,因此该方法可以进行绕组松动缺陷定位。

基于部分岭估计的系统谐波阻抗与谐波发射水平的评估方法

提出了利用部分岭估计原理对电力系统谐波阻抗进行估计的方法,能够有效提高谐波阻抗估计精度。采用由系统侧与用户侧构成的简单等效电路,在公共连接点处测出各次谐波电压及谐波电流。根据回归方程,利用部分岭估计求得回归系数,即谐波阻抗值,其中岭参数结合岭迹法获得,再对用户侧的谐波发射水平予以评估。该法获得的回归系数具有较小的均方误差,并且克服了广义岭估计存在对特征值过度修正的问题。运用Simulink进行仿真分析,结果表明仿真数据与理论分析较为一致。

基于有限元模型的变压器绕组松动研究

为了研究预紧力大小与变压器绕组松动的关系,通过有限元分析了不同预紧力对变压器振动信号的影响。绘制变压器模型并导入有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和谐响应分析,得到了变压器固有频率随着预紧力降低而减小的结果,而施加激励力后,预紧力的变化对振动信号也有较大的影响,其变化趋势由不同位置处的结构决定。因此可以通过计算变压器在不同预紧力时的振动响应特性,并与历史数据比较,从而判断绕组是否发生松动。

基于振动的变压器绕组松动诊断方法

对变压器绕组振动的频率成分进行分析,指出100 Hz振动分量是变压器绕组振动的核心分量,且接近100 Hz的振动分量振幅较大。为避开铁心振动对绕组松动诊断的影响,提出以50 Hz振动分量与150 Hz振动分量的比值为特征量的绕组松动诊断方法。对某110 k V大型变压器进行绕组松动试验,采集其监测点处的振动信号,提取指定频率下的振动分量并计算诊断特征量,试验结果表明在绕组松动前后,50 Hz振动分量与150 Hz振动分量的比值会发生明显变化,可以作为变压器绕组松动的诊断依据。

基于振动的变压器绕组松动缺陷诊断方法

将理论与实验相结合,对变压器绕组松动缺陷诊断方法进行研究。理论上定义了基于预紧力的变压器绕组松动缺陷特征值,该特征值与变压器绕组预紧力之间存在规律的单调区间,提出利用该关系进行缺陷诊断,该方法不受电流影响,因而适用于负荷波动下的在线监测。在实验中采用应变片桥式电路测量预紧力,施加不同的预紧力进行绕组松动缺陷设置。利用锤击法测算油箱固有频率,考虑预紧力变化对油箱固有频率的影响,以不受共振影响的测点为有效测点。分析不同预紧力大小、不同电流情况下变压器有效测点信号的特征值,确定故障阈值与预警阈值,实现绕组松动缺陷诊断以及缺陷相定位。

10kV配电网中变配电设备安装技术的应用研究

对10kV配电网变压器如何应用安装技术进行介绍,并对配电柜的安装技术进行了分析,同时提出了安装施工中需注意的方面,以期提升电力系统整体运行的安稳。