一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法技术

本发明专利技术公开了一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，包括以下步骤：振动信号测量系统通过振动加速度传感器检测变压器绕组表面的振动信号；判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组上的电流频率增加BHz；当变压器绕组的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值；利用频谱分析方法对得到的振动信号进行处理，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性，该方法能够获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。

A test method to study the influence of transformer compaction force on winding vibration

The invention discloses an experimental method to study the influence of the transformer pressure on the vibration of the winding, including the following steps: the vibration signal measurement system detects the vibration signals on the surface of the transformer winding through the vibration acceleration sensor; determines whether the current frequency on the transformer winding is equal to the preset current frequency value, and the transformer is equal to the frequency value of the preset current. When the current frequency on the winding is less than the preset current frequency value, the current frequency on the transformer winding is increased by BHz. When the axial compression force of the transformer winding is greater than the presupposed compression force, the axial compression force of the transformer winding is reduced by AN, and the current frequency and the effective value of the transformer winding are adjusted to the initial current frequency respectively. The frequency response characteristic of the fundamental frequency vibration of transformer windings under different axial compression forces is obtained. The frequency response of the transformer windings under different axial compression forces can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法
本专利技术属于变压器机械性能试验的
，涉及一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法。
技术介绍
电力变压器是电力系统中极其重要和昂贵的设备之一，它的运行状况不仅关系到设备自身安全，而且影响着整个电力系统运行的稳定性和可靠性。长期以来，电力变压器的安全、可靠运行一直被受重视，也是电力系统安全、稳定、经济运行的重要指标。随着国民经济的快速发展，社会对电力需求日益增长，电力变压器所发挥的作用也日益重要，它的电压等级和容量也逐步增加，而对电力变压器的机械稳定性能特别是抗短路冲击能力也越来越高。电力变压器的工作环境极其恶劣，常常会遭受短路冲击、雷电冲击、老化等情况，绕组轴向压紧力会减小。变压器绕组可以视为一种粘弹性系统，在不同的轴向压紧力下，变压器绕组的振动响应特性也不同。当压紧力大小在某一范围内，绕组的固有振动频率可能会与轴向电磁力频率接近，从而产生谐振，导致绕组结构发生失稳、变形，最终导致变压器发生故障而无法正常运行。因此，研究变压器轴向压紧力对绕组振动的影响具有十分重要的价值和意义。而目前在相关领域缺少相关试验方法和有效的结果，频域范围也较小。因此需要基于实验室变频电流源、变压器绕组、压紧力测量系统以及振动测试系统，设计了一套研究不同压紧力下的变压器绕组振动的试验方法，以获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，该方法能够获知变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。为达到上述目的，本专利技术所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法包括以下步骤：1)在变压器绕组上安装压紧力测量装置；2)设置变压器绕组的轴向压紧力初始值；3)在变压器绕组的表面设置振动信号采集点；4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器，使振动加速度传感器固定于变压器绕组上，然后将振动加速度传感器与振动信号测量系统相连接；5)将变压器绕组与变频电流源相连接，设置变压器绕组上的初始电流频率及有效值；6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器检测变压器绕组表面的振动信号；7)判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；8)判断变压器绕组的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。步骤2)中变压器绕组的轴向压紧力初始值为36000N。步骤5)中变压器绕组的初始电流频率及有效值分别为50Hz及100A。变频电流源为多频率合成电源。步骤7)的具体操作为：判断变压器绕组上的电流频率是否大于等于1500Hz，当变压器绕组上的电流频率小于1500Hz时，则使变压器绕组上的电流频率增加50Hz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组上的电流频率大于等于1500Hz为止。压紧力测量装置中的拉压力传感器为轮辐式拉压力传感器。振动信号测量系统包括计算机及信号采集卡，计算机通过信号采集卡与振动加速度传感器相连接。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法在具体操作时，调节向变压器绕组上施加的轴向压紧力及电流频率，然后利用振动加速度传感器采集变压器绕组上的振动信号，以获知变压器绕组在不同轴向压紧力及电流频率下的振动信号，然后利用频谱分析方法处理获取得到的振动信号，并提取频谱中的基频振动幅值，从而得到变压器绕组在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性，操作方便，简单。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的流程图；图3为在某压紧力及50Hz电流频率下振动信号的时域图；图4为在某压紧力及50Hz电流频率下振动信号的频谱图；图5为典型的不同压紧力下基频振动幅值的频响图。其中，1为压紧力测量装置、2为振动加速度传感器、3为变压器绕组、4为信号采集卡、5为计算机、6为变频电流源。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参考图1及图2，本专利技术所述的研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法包括以下步骤：1)在变压器绕组3上安装压紧力测量装置1；2)设置变压器绕组3的轴向压紧力初始值；3)在变压器绕组3的表面设置振动信号采集点；4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器2，使振动加速度传感器2固定于变压器绕组3上，然后将振动加速度传感器2与振动信号测量系统相连接；5)将变压器绕组3与变频电流源6相连接，设置变压器绕组3上的初始电流频率及有效值；6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器2检测变压器绕组3表面的振动信号；7)判断变压器绕组3上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组3上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组3上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组3上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；8)判断变压器绕组3的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组3的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组3的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组3的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组3的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组3在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组3在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。步骤2)中变压器绕组3的轴向压紧力初始值为36000N。步骤5)中变压器绕组3的初始电流频率及有效值分别为50Hz及100A。变频电流源6为多频率合成电源。步骤7)的具体操作为：判断变压器绕组3上的电流频率是否大于等于1500Hz，当变压器绕组3上的电流频率小于1500Hz时，则使变压器绕组3上的电流频率增加50Hz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组3上的电流频率大于等于1500Hz为止。压紧力测量装置1中的拉压力传感器为轮辐式拉压力传感器。振动信号测量系统包括计算机5及信号采集卡4，计算机5通过信号采集卡4与振动加速度传感器2相连接。参考图3，振动信号对应的电流为100A，电流频率为50Hz，对图3中的振动信号进行频谱分析，参考图4；选取不同压紧力、不同电流频率下的基频振动幅值，最终获得变压器绕组3在不同压紧力下基频振动幅值的频响特性，参考图5，可以发现随着压紧力的减小，变压器绕组3响应最大的频率会向低频方向移动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在变压器绕组(3)上安装压紧力测量装置(1)；2)设置变压器绕组(3)的轴向压紧力初始值；3)在变压器绕组(3)的表面设置振动信号采集点；4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器(2)，使振动加速度传感器(2)固定于变压器绕组(3)上，然后将振动加速度传感器(2)与振动信号测量系统相连接；5)将变压器绕组(3)与变频电流源(6)相连接，设置变压器绕组(3)上的初始电流频率及有效值；6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器(2)检测变压器绕组(3)表面的振动信号；7)判断变压器绕组(3)上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组(3)上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组(3)上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组(3)上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；8)判断变压器绕组(3)的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组(3)的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组(3)的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组(3)的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组(3)的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组(3)在不同轴向压紧力及不同电流频率下的振动信号，并提取频谱中基频振动幅值，得变压器绕组(3)在不同轴向压紧力下基频振动的频响特性。...

【技术特征摘要】
1.一种研究变压器压紧力对绕组振动影响的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在变压器绕组(3)上安装压紧力测量装置(1)；2)设置变压器绕组(3)的轴向压紧力初始值；3)在变压器绕组(3)的表面设置振动信号采集点；4)在步骤3)设置的振动信号采集点处安装振动加速度传感器(2)，使振动加速度传感器(2)固定于变压器绕组(3)上，然后将振动加速度传感器(2)与振动信号测量系统相连接；5)将变压器绕组(3)与变频电流源(6)相连接，设置变压器绕组(3)上的初始电流频率及有效值；6)振动信号测量系统通过振动加速度传感器(2)检测变压器绕组(3)表面的振动信号；7)判断变压器绕组(3)上的电流频率是否大于等于预设电流频率值，变压器绕组(3)上的电流频率小于预设电流频率值时，则使变压器绕组(3)上的电流频率增加BHz，然后转至步骤6)，直至变压器绕组(3)上的电流频率大于等于预设电流频率值为止；8)判断变压器绕组(3)的轴向压紧力是否大于预设压紧力，当变压器绕组(3)的轴向压紧力大于预设压紧力时，则将变压器绕组(3)的轴向压紧力减小AN，并将变压器绕组(3)的电流频率及有效值分别调节至初始电流频率及有效值，然后转至步骤6)；当变压器绕组(3)的轴向压紧力小于等于预设压紧力时，则转至步骤9)；9)利用频谱分析方法处理步骤6)测量得到的变压器绕组(3)在不同轴向压紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：汲胜昌，潘智渊，张凡，杨航，占草，陆伟锋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61