振动变压器绕组变形故障诊断的新方法

时间:2019-03-26 09:37:42 来源:泽当新闻网 作者:匿名



振动变压器绕组变形故障诊断的新方法

作者:未知

摘要:电力变压器在电力系统运行中起着非常重要的作用。电力变压器可以调节和控制电压,以确保整个电力系统的稳定性和安全性。在电力变压器中,振动是电力变压器故障的原因之一,也是识别变压器绕组变形故障的重要特征。因此,当电力变压器经受绕组变形故障诊断时,必须检测电力变压器的振动状态,以分析电力变压器的绕组变形故障。

关键词:电力变压器;绕组变形故障;诊断方法

一,变压器振动信号分析

电力变压器的振动主要来自铁芯和绕组的振动。当电力变压器正常工作时,硅钢片的磁致伸缩引起铁芯的振动。当电流通过绕组时,电流将位于绕组的中间。在线饼之间和线圈之间产生电力,引起绕组的振动。由于电功率和作用在导体上的电流和磁场强度的乘积与漏磁通和电流成正比,变压器绕组导体的电功率和绕组振动的加速度与平方成正比。可以导出负载电流和振动。信号的基频是负载电流的基频的两倍,即100HZ。变压器在运行期间会产生许多故障。这些故障的共同点是振动信号的基频增加,即使变压器内部没有故障,100HZ分量也会变大,随着负载电流的变化会很明显。 。因此,当使用振动信号判断变压器是否有故障时,依靠振动信号的100HZ分量的增加无法正确判断变压器是否有故障,无法确定哪种类型故障变压器故障属于。因此,如果要快速准确地识别变压器的绕组失真,还应结合其他功能做出判断。

在变压器的磁感应中,磁感应强度B与磁场强度H之间存在非线性关系。因此,如果变压器绕组变形,则在变压器振动中产生诸如50HZ和150HZ的分数谐波。通过多次研究,发现50HZ和150HZ的振动信号分量可以作为区分变压器变形故障与其他故障的有利依据。另外,压缩机的电流与磁通量之间存在非线性,并且磁通量中存在高次谐波的分量。当变压器有不同的故障时,变压器振动的不同频率的成分变化也不同。结合这些频率的不同变化,可以进一步判断变压器的故障。二,电力变压器的一般振动诊断方法

当对电力变压器的故障位置进行初步诊断时,工作人员通常通过延迟效应进行定位,通过相位差进行定位等。在监测变压器振动故障的过程中,首先需要在电力变压器中选择合适的监测点。在下面的图1中,我们可以看到变压器上有6个可选择的监控点,但这6个并非每个监控点都可以有效地检测变压器的故障。在六个监测点中,除第五点外,其他1.2.3.4.6点不能同时影响变压器的高压侧和低压。检测到侧面振动,因此这五个检测点不是最合适的监测点。因此,只有第五点是合适的。只有变压器前侧中间的第五点才能获得最短路径中变压器的高压侧和低压侧的振动信息。这是在选择监测点的前提下选择第五点,但如果要监测变压器的所有方面并收集振动数据,则也可以使用其他五个监测点。

三,电力变压器绕组变形故障诊断模型和方法

(1)诊断模型

在电力变压器运行过程中,当电力变压器绕组失效时,电力变压器水箱表面的振动会不同,电力变压器出现的振动信号也会发生很大变化,频率段也不同。振动信号可以表现出不同程度的衰减或增强。因此,工作人员需要分析振动的不同频率段中的信号,以获得电力变压器的故障信息。

电力变压器的故障症状与故障原因之间存在很大关系。因此,在单一频率变化的基础上很容易诊断变压器的故障,因此很容易出现故障诊断故障,不能满足故障诊断的要求。在使用振动进行故障检测的电力变压器的过程中,与正常的振动信号相比,故障产生的振动信号在同一频率下信号产生的能量差异很大,而一些信号能量在这些乐队将减少。虽然很小,但一些信号能量会增加。通过大量的实验研究,结合电力变压器并联故障后振动频带变化规律,建立了以下三种绕组变形故障诊断模型。下式是公式(1)在这三个公式中,四个ET50ET100ET150ET200是变压器箱顶面上的振动信号50,100,150,200HZ组件的能量值。 EF100是变压器油箱前侧中间部分振动信号的100HZ分量的能量值,其中公式中的C1C2C3分别是特征1.2.3的特征值。下式是公式(2)

为了根据监测的变压器箱表面振动信号确定绕组的状态,首先需要根据上述公式确定正常和故障状态下的特征向量T的特征值。

当电力变压器的高低压绕组中的一个变形时,原始频率幅度值将发生很大变化。在变压器变形故障中,变压器表面的振动与变压器绕组的压缩和变压器的位移和变形密切相关。变压器的振动频率变化将使正常状态变压器的振动特性矢量的变化成为标准特征向量。如果变压器发生故障,则将当前特征向量TX与标准特征向量TN进行比较,并且可以快速确定变压器变形故障。

(二)诊断方法

在上面我们建立了变压器故障诊断模型,下面将研究故障诊断的具体方法。

步骤1:在变压器的正常运行状态和未知状态下,收集罐顶部和中部六个监测点的振动信号。

步骤2:当获得变压器中间振动信号的基频分量的能量时,如果变压器处于未知状态的故障特征显着增加,则表明变压器内部存在故障。

步骤3:在完成上述两个步骤之后,通过使用公式(1)和公式(2)分别计算处于正常状态的特征向量TX和TN以及绕组的未知状态。

步骤4:计算监测点的位置1.2.3。如果它们都是正值,则可以直接判断变压器内部绕组的故障。

步骤5:在变压器的6个监测点中选择变压器绕组轴向振动的监测点,即对应变压器箱顶部三相绕组的监测点,即监测点点1.2.3,如果来自这三个监测点在所获得的振动信号中,监测点的一个振动信号满足下面的方程组:该公式是公式(3)。在等式(3)中,分数是变压器监测位置的值1.2.3。通过上述公式,可以预先确定监测点n的位置是变压器故障的位置。综上所述,本文主要介绍了变压器绕组的故障诊断方法。首先,本文分析了电力变压器的诊断信号,然后简要介绍了电力变压器的一般故障诊断方法。因此,我们可以更好地判断变压器绕组变形故障,为电力变压器的正常运行提供有利保障。

引用:

[1]马洪忠,翟志辉,陈伟,王春宁,李凯,李勇。基于振动的电力变压器绕组变形故障诊断新方法[J]。电力系统自动化,2013,37(08 ):89-95。

[2]张斌,徐建元,陈江波,李辉,林伟,严伟。基于电力变压器振动信息的绕组变形诊断方法[J]。高电压技术,2015,41(07):2341-2349。


  
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