谐波对变压器振动特性的影响
发布时间：2019-09-20 08:36
【摘要】：为研究谐波对变压器振动特性的影响,分析了变压器铁心在谐波环境下的磁致伸缩特性,含谐波电流的绕组在漏磁场中的受力特性,以及变压器结构件在谐波漏磁场中的振动特性;再结合试验,采用振动加速度传感器测试了变压器在不同谐波负载条件下的振动信号,研究了谐波注入对变压器振动的影响。结果表明,谐波注入后变压器振动时域峰值增大,频谱分布范围扩大。3、5、7、9次谐波注入,振动基频幅值减小,振动高频信号中300、500、700、900Hz分量幅值显著增加,可能与变压器高阶固有频率发生共振导致振动信号在高频位置处出现极大值。振动能量分布在谐波注入后,能量集中位置由低频段转移至高频段,将影响基于振动能量谱变化规律的变压器状态诊断技术的准确性。研究成果为改进基于变压器振动信号的状态检测技术提供了依据。
【图文】：
，７，…（３）由式（３）可知，当电源有谐波存在时，铁心振动信号不仅含有１００Ｈｚ频率振动成分，且同时含有两倍谐波频率的振动信号，使铁心振动频谱范围扩大，频率成分更加复杂。２．２谐波对绕组振动的影响绕组电流与漏磁场作用产生的电动力是变压器绕组振动的主要来源。研究表明，，当绕组电流为正弦工频电流时，绕组在漏磁场下的轴向安培力为２倍电流频率的交变力。当变压器带谐波负载，绕组电流变为基波分量与谐波分量的叠加，以单匝线圈为例分析含谐波的电流在漏磁场中的受力情况，见图１。图１中，①、②分别为线圈１和线圈２；Ｉσ为线圈２的漏磁励磁电流；ａ为线圈半径；ｈ为线圈１与线圈２之间的垂直距离；ｒ为线圈中心与Ｐ点之间的距离；Ｒ为线圈１任意一点与Ｐ点的距离；θ为Ｐ点与ｚ轴的夹角。图１单匝线圈空间磁场及安培力计算模型Ｆｉｇ．１Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｉｎｇ－ｃｕｒｒｅｎｔｓｐａｃｅｍａｇｎｅｔｉｃ线圈２在Ｐ点产生的漏磁场的径向分量Ｂｘ［６］为：Ｂｘ＝μ０Ｉσ２πｈａ３ａ２i幔瑁玻玻幔玻瑁玻瑁玻牛ǎ龋剑剩搔遥悖铮螅é兀簦ǎ矗┢渲校牛健姚校玻埃保耍玻螅椋睿瞚幔洌龋健姚校玻埃保保耍玻螅椋睿瞚幔洌街校蹋拔婵沾诺悸剩唬剩屑浼扑悴问沪烁荭耍玻剑ǎ矗幔颍螅椋瞀龋ǎ幔玻颍玻玻幔颍螅椋瞀龋┘扑恪？悸窍呷Γ焙械男巢ǖ缌魑
本文编号：2538714
【图文】：
，７，…（３）由式（３）可知，当电源有谐波存在时，铁心振动信号不仅含有１００Ｈｚ频率振动成分，且同时含有两倍谐波频率的振动信号，使铁心振动频谱范围扩大，频率成分更加复杂。２．２谐波对绕组振动的影响绕组电流与漏磁场作用产生的电动力是变压器绕组振动的主要来源。研究表明，，当绕组电流为正弦工频电流时，绕组在漏磁场下的轴向安培力为２倍电流频率的交变力。当变压器带谐波负载，绕组电流变为基波分量与谐波分量的叠加，以单匝线圈为例分析含谐波的电流在漏磁场中的受力情况，见图１。图１中，①、②分别为线圈１和线圈２；Ｉσ为线圈２的漏磁励磁电流；ａ为线圈半径；ｈ为线圈１与线圈２之间的垂直距离；ｒ为线圈中心与Ｐ点之间的距离；Ｒ为线圈１任意一点与Ｐ点的距离；θ为Ｐ点与ｚ轴的夹角。图１单匝线圈空间磁场及安培力计算模型Ｆｉｇ．１Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｒｉｎｇ－ｃｕｒｒｅｎｔｓｐａｃｅｍａｇｎｅｔｉｃ线圈２在Ｐ点产生的漏磁场的径向分量Ｂｘ［６］为：Ｂｘ＝μ０Ｉσ２πｈａ３ａ２i幔瑁玻玻幔玻瑁玻瑁玻牛ǎ龋剑剩搔遥悖铮螅é兀簦ǎ矗┢渲校牛健姚校玻埃保耍玻螅椋睿瞚幔洌龋健姚校玻埃保保耍玻螅椋睿瞚幔洌街校蹋拔婵沾诺悸剩唬剩屑浼扑悴问沪烁荭耍玻剑ǎ矗幔颍螅椋瞀龋ǎ幔玻颍玻玻幔颍螅椋瞀龋┘扑恪？悸窍呷Γ焙械男巢ǖ缌魑
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