考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法，绝缘油流体振动对变压器的振动抑制是由绝缘油振动的流体场与变压器本体振动的结构场耦合得到，建立传播方程，测试得到不考虑绝缘油振动抑制和考虑绝缘油振动抑制两种情况下的时间和位移关系图，从而引入修正比率系数，建立不同温度下修正比率系数数值图，用于振动分析的快速修改。考虑绝缘油的影响后的振动分析相比于原本计算油浸式变压器振动采用的真空模型更加切合实际，同时实现绝缘油影响因素的快速修正。

【技术实现步骤摘要】
考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法
本专利技术涉及一种检测技术，特别涉及一种考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法。
技术介绍
目前，油浸式变压器在我国输配电网中扮演着越来越重要的作用，但是变压器在运行中不可避免的存在着振动，长时间的振动将会导致变压器内部出现故障或者金属疲劳，准确分析计算油浸式变压器的振动能够有效评估变压器寿命以及内部运行情况，因此准确的计算显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术是针对常规油浸式变压器振动计算由于忽视绝缘油的存在而分析不准确的问题，提出了一种考虑绝缘油振动抑制作用的变压器振动分析方法，相比于原本计算更为准确，更加切合实际。本专利技术的技术方案为：一种考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法，油浸式变压器振动包括变压器工作振动加上绝缘油流体振动对变压器的振动抑制；分析具体步骤如下：1)绝缘油流体振动对变压器的振动抑制是由绝缘油振动的流体场与变压器本体振动的结构场耦合得到，其传播方程为：式中：p为波动压力；c0为振动波在绝缘油中的传播速度，m/s；t为时间变量；为拉普拉斯算子符；2)引入一个考虑绝缘油抑制的修正比率系数β来修改振动分析：Ssoil＝(1-β)SS表示不考虑绝缘油振动抑制的振动位移计算值；Ssoil表示考虑绝缘油振动抑制的振动位移计算值；设定测试温度，在此温度下建立时间与不考虑绝缘油振动抑制和考虑绝缘油振动抑制两种情况下的变压器工作振动位移曲线图，由两曲线图得到测试温度下修正比率系数β；3)根据不同温度下绝缘油的动力粘度、密度直接影响流体中的波动压力p，再根据步骤2)公式得到不同温度下的修正比率系数β；式中v为绝缘油的动力粘度，sl为绝缘油的冷凝系数；ρ为绝缘油密度；4)建立修正比率系数β与温度对应的数值图，用于对于不同温度下油浸式变压器振动的快速修正。本专利技术的有益效果在于：本专利技术考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法，考虑绝缘油的影响后的振动分析相比于原本计算油浸式变压器振动采用的真空模型更加切合实际，同时实现绝缘油影响因素的快速修正。附图说明图1为本专利技术绝缘油影响因素的原理图；图2为本专利技术同一温度下绝缘油振动抑制作用的对比图；图3为本专利技术修正系数β的温度函数的数值图。具体实施方式油浸式变压器振动使得其接触表面的绝缘油发生形变，表面力做功产生能量以压强合力的形式表现出来，绝缘油以压力波的形式由近及远地向油箱壁传播，如图1所示。绝缘油对外表现为流体振动，此处产生的表面力即压力为绝缘油振动的流体场与变压器本体振动的结构场耦合的关键，传播方程为：式中：p为波动压力；c0为振动波在绝缘油中的传播速度，m/s；t为时间变量；为拉普拉斯算子符。由于绝缘油振动产生的压力波，绝缘油将会对变压器振动产生抑制作用，变现为使得变压器振动幅值产生一定程度的降低。在常规振动计算的基础上引入流体场计算，如图2所示同一温度下绝缘油对于变压器振动的抑制对比图。通过引入一个振动抑制百分比系数β来实现绝缘油阻尼作用对于振动影响的修正计算。Ssoil＝(1-β)S(2)式中：S表示不考虑绝缘油振动抑制的常规振动位移计算值(已知)，m；Ssoil表示考虑绝缘油振动抑制的振动位移计算值(通过公式(1)抑制作用可得)，m；β(％)表示考虑绝缘油抑制的修正比率系数。通过图2可得到一个温度的振动抑制百分比系数β。根据公式(3)注意到，流体中的波压P与绝缘油动力粘度、密度等物性参数密切相关。而温度对于绝缘油的动力粘度、密度等物性参数影响显著，因此修正系数β为温度的函数，在不同温度下β变化显著,建立绝缘振动的温度函数模型，计算不同温度下的修正系数β，如图3所示。式中：v为绝缘油的动力粘度，sl为绝缘油的冷凝系数；ρ为绝缘油密度。考虑绝缘油影响的力可由以下公式得到：Fsoil＝Fori-P·STFsoil表示为考虑绝缘油影响的作用力，Fori表示为不考虑绝缘油影响的作用力，ST表示为变压器面积。根据两种力可以计算出两种情况下的位移，及图2所示两条曲线。根据公式(3)得到不同温度下波动压力，得到不同温度下的考虑绝缘油抑制的修正比率系数β，可建立图3所示修正比率系数β与温度对应的数值图，从而实现对于不同温度下油浸式变压器振动的快速修正。本专利技术涉及的考虑绝缘油振动抑制作用的变压器振动分析方法。在常规振动计算的基础上，引入流体场将绝缘油这一影响因素引入变压器振动分析中，使得计算模型更贴合实际，能够对变压器的振动分析起到修正作用。同时引入基于温度函数的修正系数β，能够对于不同温度的绝缘油对于振动的抑制起到快速修正。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法，其特征在于，油浸式变压器振动包括变压器工作振动加上绝缘油流体振动对变压器的振动抑制；分析具体步骤如下：/n1)绝缘油流体振动对变压器的振动抑制是由绝缘油振动的流体场与变压器本体振动的结构场耦合得到，其传播方程为：/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑绝缘油振动抑制作用的油浸式变压器振动分析方法，其特征在于，油浸式变压器振动包括变压器工作振动加上绝缘油流体振动对变压器的振动抑制；分析具体步骤如下：
1)绝缘油流体振动对变压器的振动抑制是由绝缘油振动的流体场与变压器本体振动的结构场耦合得到，其传播方程为：



式中：p为波动压力；c0为振动波在绝缘油中的传播速度，m/s；t为时间变量；为拉普拉斯算子符；
2)引入一个考虑绝缘油抑制的修正比率系数β来修改振动分析：
Ssoil＝(1-β)S
S表示不考虑绝缘油振动抑制的振动位...

【专利技术属性】
技术研发人员：章李烽，李晓华，吕舒艺，时胜寒，褚福源，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：上海;31