基于振动信号的牵引变压器绕组和铁芯故障诊断研究

发布时间：2021-11-03 14:53

　　牵引变压器作为电气化铁路系统中重要的输变电设备,安全性以及可靠性至关重要,若能及早发现牵引变压器潜在的安全隐患,不仅能提高运输效率,还能降低维修成本。在目前已有的各类变压器监测方法中,振动分析法对变压器内部机械结构故障反应灵敏,而且相关监测设备与牵引变压器没有电气连接,是一种十分有效的牵引变压器带电监测方法。因此,本文以振动信号分析法为研究手段,将牵引变压器铁芯和绕组的状态作为研究对象,采用振动机理分析和振动试验相结合的方法,针对牵引变压器铁芯和绕组的振动信号采集与故障诊断方法等进行了一系列研究工作。本文首先从牵引变压器的振动机理出发,通过弹簧-质量模型建立了绕组振动的数学模型,得出绕组的压紧力大小与振动加速度的关系。同时,根据磁体力学的相关理论,探讨了引起铁芯振动的主要因素,以及铁芯振动信号与铁芯状况的关系。并且结合国内外对变压器故障检测的研究成果,采用提取振动信号特征值的方法,给出了判断牵引变压器振动故障的依据,即根据特征值在不同工况下的变化判断出铁芯和绕组故障。设计了一套基于牵引变压器振动信号的数据采集系统。主要功能是采集变压器箱体表面的振动信号,将A/D转化后的数字信号传到上位... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三相YNd11接线牵引变压器

图 2-2 变压器振动传递图表明：变压器油箱表面的振动信号不但受振源以及体本身机械结构相关[21]，箱体机械结构复杂的位置动信号不同，因此用传感器采集振动信号时，尽量的箱体表面。动机理分析行时绕组线圈中流过负载电流，在漏磁场的作用下线圈产生振动，绕组的受力与负载电流的平方成正F ∞2i 绕组受的电动力；i是负载电流。器稳定运行时电流为 iItm= cosω，其中，mI 为负载用在绕组上的电动力为0.5(1cos2)2FbItm= +ω

绕组振动模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VMD与自相关分析的滚动轴承故障特征提取[J]. 张俊甲,马增强,王梦奇,阮婉莹.  电子测量与仪器学报. 2017(09)
[2]基于VMD和MP算法的旋转机械故障特征提取[J]. 许爱华,闫俊泉,伍旭灿,盖磊.  国外电子测量技术. 2017(08)
[3]基于改进变分模态分解和Hilbert变换的变压器局部放电信号特征提取及分类[J]. 朱永利,贾亚飞,王刘旺,李莉,郑艳艳.  电工技术学报. 2017(09)
[4]基于EEMD和Teager能量谱提取轴承故障特征[J]. 潘宏达,王强,石红霞,崔斌,汪欣.  军事交通学院学报. 2017(03)
[5]基于VMD-HHT方法的水电机组启动过渡过程振动信号分析研究[J]. 杨华,陈云良,徐永,赵琼.  工程科学与技术. 2017(02)
[6]变压器振动信号稀疏快速傅里叶变换分析[J]. 张文民,高夺,张慧娟,张茜.  电气技术. 2017(03)
[7]高铁建设对国民经济发展的促进作用[J]. 阙维中.  中国集体经济. 2017(08)
[8]基于EMD的单通道变压器振动信号盲分离[J]. 张文民,徐樊浩,张慧娟,张茜.  陕西电力. 2016(11)
[9]基于VMD的旋转机械故障诊断方法研究[J]. 白堂博,张来斌,唐满红,李双琴.  石油矿场机械. 2016(08)
[10]基于VMD和Teager能量增强谱的滚动轴承故障诊断方法[J]. 陈玉娟,李焕娜.  机床与液压. 2016(15)

博士论文
[1]基于振动信号分析方法的电力变压器状态监测与故障诊断研究[D]. 吴书有.中国科学技术大学 2009

硕士论文
[1]牵引变压器振动信号的采集与研究[D]. 张玉浩.石家庄铁道大学 2017
[2]基于STM32的隔膜泵振动信号采集监测与分析研究[D]. 陈生学.昆明理工大学 2016
[3]针对振动信号的变压器绕组故障诊断及分析方法研究[D]. 臧状.沈阳工业大学 2015
[4]基于STM32的数据采集系统设计[D]. 孟强.南京林业大学 2014
[5]基于振动分析法的变压器特性和状态监测方法研究[D]. 王泽波.浙江大学 2014
[6]牵引变压器故障智能诊断方法研究[D]. 崔建强.西南交通大学 2013
[7]基于振动法的大型电力变压器状态检测和故障诊断研究[D]. 洪凯星.浙江大学 2010
[8]基于LABVIEW的电力变压器在线振动监测系统的设计及研究[D]. 朱光伟.西华大学 2009
[9]基于DGA技术的牵引变压器在线监测系统研究[D]. 周利军.西南交通大学 2004



本文编号：3473884