运行中变压器表面振动信号分析

发布时间：2020-04-21 22:53

【摘要】：电力系统在国家经济发展中占有举足轻重的地位,变压器是电力系统中的重要设备,变压器的运行状态对电力系统的能否安全稳定运行具有着重大影响。现有的变压器在线监测方法存在着一些缺陷和不足,基于振动信号分析的在线监测方法可在变压器正常运行的情况下分析其实际运行状况,设备简单方便携带,操作方便,与传统方法配合,能够有效的提高设备运行的安全性和经济性。本文对变压器表面实测信号进行时频分析,分别采用连续小波尺度谱和时间-小波方法,对不同工况下的测点信号进行了频域分析,采用交叉小波尺度谱对不同测点在时-频域上的相关性进行分析,得出测点间的距离越远相关性越低,不同测点间的横向比较意义不大的结论;对于三维传感器采集的数据,除了频域方面的特征分析外,本文还对其不同方向信号间的相位相关性,进行了基于交叉小波变换方法的分析,发现信号的基频的2倍频谐波分量的相位存在一定的规律性,为振动法分析变压器提供一种新的思路;最后本文提出了一种基于卷积神经网络对振动信号进行分类识别的方法,将小波变换后的时频图其作为卷积网络的输入部分,利用卷积神经网络的优势,对其进行分类识别。此方法对变压器表面振动信号的分类识别效果较显著,在振动信号分析中有很好的应用。
【图文】：

有助于对振动信号更深入的理解，对本文性分析运行中，表面振动信号主要被铁芯和绕组的振动所件和开关在切换电压时产生的瞬时间的振动影响。根电压时产生的瞬时的振动信号频率大概在 1kHz 附动信号频率在 100Hz 以下[31]。作为表面振动信号的信号频率，，一般在 100Hz 和其倍频处，在高频处还1500Hz 以内。表面振动信号的传播途径，变压器油是其中一种主动都会有一部分信号经由此种途径传播至变压器的箱彼此之间受到影响。另外，对于铁芯振动的传播途特殊途径。而且由于风扇等冷却系统是安装在变压器直接作用在变压器表面的。具体传播途径如图 2-1

由于铁芯和绕组的振动信号都可由变压器箱体表面动信号对变压器的内部结构的状态进行判断。若想知以对变压器的重要位置安装振动传感器，对其不同位压器的在线监测是基于上述方法实现的，此方法可在变器可能发生的多种故障进行诊断，在变压器的故障监分析振动是由于其电流流经时产生的电磁力作用产生，由于行中，绕组自身会产生一种仅作用于自身的作用力aF方向，使得绕组会产生在自身轴向方向的上下振动。的相互作用力rF ，该作用力方向为沿绕组半径方向，低压绕组和高压绕组相互之间产生水平方向的振动。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM41

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本文编号：2635834