电力变压器振动产生机理及影响因素研究 崔哲
500kV变压器异常噪声及振动的原因分析及解决措施
500kV变压器异常噪声及振动的原因分析及解决措施摘要：变压器作为电力网络环节中最为关键的环节，决定了电力网络能否稳定安全运行。
变压器在工作中最常见的问题是异常噪声及振动，因此本论文针对此现象展开了探究。
首先通过依次分析变压器的各组成部分来确定原因，然后制定了周密详细的噪声及振动测试方案。
通过测试、分析及实验，发现电压和电流对变压器异常噪声及振动得影响大小。
最后，针对文中分析出的各种原因提出了相应的处理办法和监测建议。
关键词：变压器;噪声;振动;解决方法引言变压器作为电力网络中最重要的设备之一，对电力网络的安全稳定的运行有着至关重要的影响。
变压器异常噪声及振动是变压器非正常运作的体现，特别是在500KV的超高压电网中，如果变压器发生故障，造成的人力物力损失将是巨大的。
除此之外，变压器的噪声问题也是现今社会关注的环境问题，因此分析500kV变压器异常噪声及振动问题的原因，并提出有用的解决措施是值得研究的课题。
本研究就500kV变压器异常噪声及振动的原因进行深入调查，对变压器的噪声声源进行分析，对它的振动进行检测，最后提出有实用价值的解决方法。
1.噪声及振动原因分析变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中，变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。
噪声除了对环境污染外，对人类的健康影响也很大，因此现今社会都把变压器噪声水平的高低，作为衡量变压器生产厂家设计和制造水平的指标，其中变压器的振动与噪声往往是密不可分的。
常见变压器的主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯），变压器的冷却系统也是必备的。
由此分析可得变压器的噪声声源主要来自变压器冷却器、变压器的铁芯和线圈绕组三个方面。
变压器冷却系统在工作时冷却风扇会产生噪声，风扇速度、外形、数量等都会一定程度上影响噪声的大小。
变压器的铁芯通常由硅钢片叠装而成，在工作时的铁芯励磁时硅钢片磁致伸缩会引起铁芯振动和噪声，硅钢片的叠装连接和接缝处会因为励磁过程中磁通分布不均匀造成漏磁，产生侧面的电磁吸引力使铁芯产生振动和噪声。
电力变压器振动产生机理及影响因素研究
1.1变压器振动的原理
变压器振动主要是由变压器本体振动引起的，本体振动包括铁心振动和绕组振动。绕组振动是由电流通过绕组时产生的电磁力引起的；而铁心振动由铁心片的磁致伸缩引起。空载时，绕组中无电流，变压器的振动主要是由铁心产生，此时测量得到的振动信号即为铁心振动信号。变压器运行时，铁心片在交变的电磁场中反复被磁化，其线性尺寸随之发生变化，引起铁心振动。基于简化的铁磁材料在磁场中所受磁场力的数学模型，铁磁材料在磁场中所受的单位体积磁场力可表示为
电力变压器振动产生机理及影响因素研究
摘要：变压器铁心振动与铁心紧固状况、绝缘层损伤程度密切相关。利用振动测量系统分别测量了不同型号的变压器铁心振动情况，并得到了变压器典型位置振动的时域波形及频谱波形数据，以此研究变压器铁心的振动特性以及影响因素。
关键词：变压器；噪声；振动；因素
为了研究变压器振动的产生机理，针对饼式绕组结构的油浸式电力变压器，利用铁心和绕组的数学模型，分析了振动产生机理、合成过程以及不同运行工况对振动特性的影响。搭建了基于压电式振动加速度传感器的振动测试平台，针对变压器进行了空载、负载、功率因数、三项不对称度以及油温等变压器运行工况因素对于变压器振动特性影响规律的试验。结果表明：变压器最大分接时的基频振动分量大于额定分接时的基频振动分量；铁心以及绕组产生的振动信号在传递过程中并非线性叠加，箱体振动中基频分量随功率因数增加而增大；三相不对称运行状态下的变压器振动信号中存在50、150以及250Hz分量；变压器箱体振动随油温上升呈线性增长趋势，且温度系数在0.005～0.035的范围内与变压器容量无关。
[1]唐卫民,傅坚,邵宇鹰,金之俭.大型变压器绕组状态潘再平,黄海.短路条件下变压器振动特性研究[J].机电工程.2010(06)
电力变压器控制震动噪声的处理方案
电力变压器控制震动噪声的处理方案在噪声控制的工程实践中，一方面从噪声源出发，选用优质高取向硅钢片，在设计、工艺和安装等诸多方面采取有效措施，尽量减少振动的产生，使噪声得到控制；另一方面从噪声的传播途径着手，采取切实可行的措施，使噪声在传播过程中得到衰减，从而达到降低噪声的目的，满足人们对变压器噪声的要求。
1变压器噪声产生机理变压器的噪声声源分为本体噪声和冷却系统噪声。
本体噪声主要来源于硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动以及硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁而产生的电磁吸引力。
冷却装置的嗓声主要来源于冷却风扇和变压器油泵在运行时产生的振动以及本体的振动会通过变压器油、管接头等零件传递给冷却装置，使冷却装置的振动加剧，辐射噪声加大。
电力变压器噪声是由于变压器本体的振动和冷却系统风扇的空气流动产生的。
具体来说，电力变压器噪声共有四个声源，一是铁心，二是绕组，三是油箱（包括磁屏蔽），四是冷却系统的振动共同产生的，即空载、负载和冷却系统引起的噪声之和。
铁心产生噪声的原因是构成铁心的硅钢片在交变磁场的作用下，会发生微小的变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率的变化做周期性振动。
绕组产生振动的原因是电流在绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动。
2变压器本体的噪声在变压器的噪声来源于变压器本体和冷却系统两个方面。
变压器本体振动产生噪声的根源在于硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动。
硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产乍的电磁吸引力引起铁心的振动。
当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁通在绕组导体间产生电磁力引起绕组的振动。
负载电流产生的漏磁通引起油箱壁（包括磁屏蔽等）的振动。
变压器的额定工作磁密通常取1.5～1.75T.国内外研究和试验均证明，在这样的磁密范围之内，负载电流产生的漏磁引起的绕组、箱擘的振动比硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动要小得多，也可以忽略。
这就是说变压器本体的振动完伞取决于铁心的振动，而铁心的振动可以看作完全是由硅钢片的磁致伸缩引起的。
电力变压器振动产生机理及影响因素研究 崔哲
电力变压器振动产生机理及影响因素研究崔哲摘要：电力变压器特别是大型电力变压器的运行会产生大量噪音，对于居住在附近的居民来说，已经严重影响了正常生活。
为缓解这一问题，有必要降低电力变压器的振动，因为产生噪声的主要原因在于电力变压器运行过程中产生的振动。
因此，本文主要对电力变压器振动产生机理及影响因素进行分析研究。
关键词：电力变压器；振动；机理一、电力变压器运行现状分析电力变压器是电力系统中的重要设备，负责电压变换、电能分配和传输的工作。
如果运行中的电力变压器出现故障，将会影响整个电力系统的安全与稳定运行，最终造成极为严重的后果。
为了保证电力系统安全、可靠、优质、经济的运行，必须深入研究运行状态下电力变压器的振动特性。
影响大型电力变压器无法安全可靠运行的原因包括：振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、控制设备得不到及时的维护、设备得不到良好的清洁、对闲置设备的维护不够等。
变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和电压分接开关的故障，其中绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。
经过总结变压器绕组故障原因，将其分为以下几类：变压器在运行状态下变压器油箱散热效果不好或所连负载过大，使绕组温度升高，导致绝缘老化；变压器绕组在检修过程中遭到损坏；变压器绕组遭受短路冲击，机械强度不够以及稳定性不足使绕组发生变形；运行年限久的变压器的绝缘油中容易混入部分水分，使变压器绝缘油的酸性增强，进而导致绝缘能力下降，进而使绕组小部分的裸露在空气中，这也就使得绕组更容易发生匝间短路，绕组匝间短路会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。
二、电力变压器振动产生机理及影响因素分析变压器以100Hz为基频，并且伴随着其他高次谐波。
而这些谐波的主要来源于：（1）励磁时，硅钢片的磁致伸缩引起铁芯振动；（2）在硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力，从而引起铁芯的振动；（3）动态电磁力也会引起振动，它是由负载电流引起的，主要存在于绕组、线饼等；（4）漏磁引起油箱壁（大型电力变压器则包括磁屏蔽等）的振动。
考虑磁致伸缩效应电力变压器振动噪声的研究_祝丽花
p 1, 2, , 6
B R.D. H R.D. 铁轭 BxHx ByHy
B T.D. H T.D. ByHy BxHx
R.D. ( B R.D. ) x(Bx) y(By)
T.D. ( B T.D. ) y(By) x(Bx)
（ 1）
n 1, 2, 3
铁柱
磁场强度和磁感应强度的关系为 H=vB ，其中
[7]
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1
T dH dV
2
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1
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2
fV udV
（ 2）
式中， A 为引入的磁矢位，满足 B= ×A； J 表示 外部电流密度； u 为铁心的振动位移； fV 和 f Γ 分别 为变压器铁心受外部体积力和铁心表面受到的边界 面力； 1， 2 分别表示磁场和机械的分析域。 2.2 各向异性分析 干式电力变压器在直角坐标系中的模型如图 1 所示，依据变压器结构的对称性采用 1/4 模型对铁 心磁 -机械强耦合问题进行数值分析计算。 硅钢片磁致伸缩特性的测量是对磁致伸缩进行 数值计算的基础，前期采用爱波斯坦方圈和动态应 变仪等同时对取向硅钢片轧制方向（ 0 °切片）和垂 直轧制方向（ 90 °切片）的交流磁化和磁致伸缩特 性分别进行了测量 [7] ，得到取向硅钢片轧制方向和 垂直轧制方向的磁化和磁致伸缩特性曲线与本文坐 标中铁心不同部位中特性曲线关系如表 1 所示。
Research on Vibration and Noise of Power Transformer Cores Including Magnetostriction Effects
电力变压器振动噪声产生机理和影响因素研究
电力变压器振动噪声产生机理和影响因素研究作者：韩宇贤来源：《科学与财富》2018年第31期摘要：近年来人们在环保方面的意识越来越强。
除了全社会广泛关注的空气污染、水污染等问题，噪音污染也越来越被人们所注视，对电力变压器产生的振动噪声进一步降低已经是迫切需要解决的问题。
因此，本文分析了电力变压器振动噪声产生的原因，叙述了绕组和铁芯振动机理。
在这个基础上，对变压器出现的振动噪声的治理方法进行了阐述。
关键词：电力变压器；振动噪声；机理1 概述对于电力变压器，特别是大型的电力变压器来说，其在工作当中会产生许多噪音。
这些产生的噪音将会给周围人们的生活以及工作带来非常大的影响。
为了缓解这些出现较大噪音的问题，需要对电力变压器噪声水平进一步降低[1]。
由于我国经济发展的客观现状，在早期变压器制造技术水平比较落后，直到二十世纪八十年代以后，才渐渐出现了有关单位以及企业对变压器出现的噪声进行分析。
变压器噪音是由振动所带来，在电力变压器正常工作当中，内部铁芯等部件不可避免的会出现摩擦现象，进而造成了惯性不平衡的问题。
这些问题将最终造成了电力变压器振动问题。
当变压器当中的振动不断增大的时候，振动出现的噪音也随之增大。
当振动到达一定的强度时，就出现了噪音。
因此我们可以看出，出现噪声的主要原因主要是由于电力变压器运行当中出现的振动[2]。
本文分析了电力变压器振动噪声产生的原因，叙述了绕组和铁芯振动机理。
在这个基础上，对降低振动噪声的方法进行分析。
2 变压器振动噪声产生及传播机理在电力变压器正常工作当中，内部器件之间不可避免的会出现摩擦现象，进而造成了惯性不平衡的问题。
这些问题将产生振动。
振动在空气当中进行传播，就会形成了声音。
当这些声音达到界限的时候，就会出现噪音。
出现噪音的主要原因之一还有直流偏磁[3]。
在电力变压器当中，由于磁场力不大，因此，这方面带来的振动出现较小的噪音。
2.1 振动产生的机理在电力变压器当中，基频为100赫兹。
电力变压器产生噪声的原因分析
自从发生第 1 次噪声后经常出现这种现象 , 1 个月几次到几十次不等 , 一直持续到 2004 年 5 月 20 日 。由于该变压器在更换安装时没有进行吊罩 检查 , 对其内部情况不了解 , 加之外部支撑结构发 生了改变 , 当时初步认为 SFP9 的噪声是制造质量 或安装问题等原因引起的 。
2 原因分析及处理
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东北电力技术 2005 年第 4 期
变组绝缘为 800/ 500 MΩ。封闭母线在汽机房墙上 有密封波纹板 , 汽机房内封闭母线情况正常 , 封闭 母线进水的原因是汽机房外母线封闭不严 。但没有 检查到漏点 , 为了防止封母内积水引起发变组接地 故障 , 采取临时措施 , 在检修盖封母外壳底部 (原 用于安装硅胶干燥器的管上) , 取下橡胶塞子 , 安 装放水管 , 并在下部安装阀门 , 进行定期排水 。该 处的封母在厂房外最低处 , 因此存水最多 , 加装放 水门后一直有水放出 , 特别是在雨后水量较多 , 有 时多达 1～2 kg。但噪声依然存在 。
查阅 SFP9 噪声持续期间的运行记录 , 发现 B 相电流比 A 、C 相小 8～10 mA , 由于变压器的变比 为1 200/ 1 A , 因而 B 相电流实际比 A 、C 相小 10 A 左右 , 其 消 耗 的 功 率 约 为 10 ×15175/ 3 = 90193 kW。该功率全用于产生电晕放电 , 通过瓷瓶流入 大地 , 使机组每天少发电量2 182132 kW·h 。2 号主 变部分异常记录如表 1 所示 。
解析变压器异常噪声与振动原因及策略
解析变压器异常噪声与振动原因及策略发表时间：2018-04-17T15:21:02.297Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：姜峰[导读] 摘要：变压器是电力系统中的核心内容，其位置是任何电力设备都不能代替的。
（国网山西省电力公司太原市小店区供电公司山西太原 030012）摘要：变压器是电力系统中的核心内容，其位置是任何电力设备都不能代替的。
其可以将某一特定值的电流转换成另一种或另几种特定值不同的电流，而这两组电流的频率大致相同。
作为电力系统中转换电流的核心设备，变压器如果发生故障，对于整个电力系统的正常运转无疑是个巨大的威胁，所以对于电力系统的运转，变压器的日常维护、维修改良就显得格外重要。
本文以变压器的异常噪声和振动为切入点，分析其所产生原因及应采取的策略。
关键词：变压器；异常噪声；振动原因；策略引言在日常工作中，熟悉不同型号不同类型的变压器，熟悉不同变压器的各项指标和参数，定时检查变压器运转状况，快速定位问题所在，积极排查所致原因，找到解决方案并迅速实施，积极总结经验教训，做好预防和日常维护工作，都是保证电力系统正常运转所不可缺少的要求。
1 变压器噪声原理变压器出现异常噪声是多种因素共同作用的结果，具体主要是由于变压器内部铁质的磁致发生了变形、油罐和磁屏的电流碰撞等因素而产生的。
其中有关铁芯的原因主要是由于结构因素，铁芯的内部结构主要为硅钢，在电流运转过程中，在交变磁场中一旦有微小的变动就会产生磁致的变形，在不规律的变形变化中铁芯会随着电流的交互产生周期性运动。
而磁致收缩的变化周期与电流本身的运转变化周期并不保持一致，电流的基本频率与内部铁芯的振动节奏相互错开，进而产生异常的噪声与振动，所以为了避免铁芯与电流的频率差异，在变压器的改良时就要充分考虑两者的结构性差异，尽量降低由于铁芯的质量、材质差异、元件规格等因素导致的异常噪声与振动。
除了铁芯的频率差异，异常噪声与振动还与设备内部的连接情况有关，若在焊接过程中或者连接缝隙产生风洞，在设备运转过程中就会产生较大的异常噪声与振动。
电力变压器振动产生机理及影响因素研究_朱叶叶
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电力变压器噪声问题分析
电力变压器噪声问题分析(产生原因/听声辩好坏/解决方法...)导读：变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中，变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。
变压器所产生的噪声广泛影响住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。
产生原因；具体来说，变压器噪声共有三个声源，一是铁心，二是绕组，三是冷却器，即空载、负载和冷却系统引起噪声之和。
铁心产生噪声原因是构成铁心硅钢片交变磁场作用下，会发生微小变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率变化做周期性振动，铁心磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内电磁力所引起。
绕组产生振动原因是电流绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动。
电磁噪声产生原因是磁场诱发铁心叠片沿纵向振动产生噪声，该振动幅值与铁心叠片中磁通密度及铁心材质磁性能有关，而与负载电流关系不大。
电磁力(和振动幅值)与电流平方成正比，而发射声功率与振动幅值平方成正比。
听声辩好坏；户外配电变压器在正常运行或出现故障时会发出不同的声响。
如果能通过判断变压器内发出的声音就能判定变压器的运行情况，这样省时又省力，今天小编就给大家分享“听声辩好坏”。
正常运行的声响；“嗡嗡”的均匀电磁声说明变压器是正常运行的，电流通过铁心产生交变磁通，就会发出“嗡嗡”的均匀电磁声，音响的强弱正比于负荷电流的大小。
非正常运行的声响；“吱吱”声分为两种情况：（1）当分接开关调压之后，响声加重，以双臂电桥测试其直流电阻值，均超过出厂原始数据的2%，属接触不良，系触头有污垢而引起的。
处理方法：旋开分接开关的风雨罩，卸下锁紧螺丝，用搬手把分接开关的轴左右往复旋转10～15次，即可消除这种现象，修后立即装配还原。
（2）终端杆引至跌落式熔断器的引下线采用裸铝或裸铜绞线，但张力不够，再加上瓷瓶扎线松驰所致。
在黄昏和黎明时可见小火花发出“吱吱”声，这与变压器内部发出的“吱吱”声有明显区别。
振速法在电力变压器噪声测量中的应用研究报告【优秀论文】
在进行负载声级测量时，应将一个绕组短路，而对另一个绕组施加符合ＧＢ／Ｔ１０９４．１０规定的额定频率的正弦波电压。
所加电压应均匀上升，直到短路绕组中所通过的电流达到额定值为止。
图４．１测点布置示意图１．基准发射面；２．规定轮廓线；变压器油箱；风冷却设备；Ｄ．传声器间距；Ｊ１．油箱高度：如测量面积３、测试内容（１）试验的环境条件进行评价，包括测量表面积（距离Ｏ．３ｍ测量面积Ｓｏ．３２９图４－２变压器例血ｌ嵘卢的Ｕ０。
域波彤４．２．２电力变压器噪声的频谱分析大型电力变压器的顶部存在高压，实际测量中顶部的噪声不予测量，而采用顶部四周噪声均值作为代替，底部为支撑面，所以主要研究本体的四周噪声。
在变压器空载工况下，冷却设备不开启，沿距离换流变基准发声面２ｍ的测量轮廓线进行各测点的声压级测量。
图４．３为前测点噪声窄带谱，图４．４为四个面典型点ｌ／３高度的噪声频谱图。
图４．３变压器前侧点噪声窄带谱ａ）冷却风扇中部３１ｂ）侧面１中部ｃ）侧面３中部ｄ）侧面２中部图４．４冷却设备不开启时４个面２／３高度的典型测点噪声ｌ／３倍频谱从图４．３和图４．４可看出，变压器的噪声为１００Ｈｚ为基频的谐频组成，在１０００Ｈｚ以后的噪声和随机成分在一个量值，可不予考虑，由于变压器内部结构复杂以及工艺上和安装时存在的问题，使得在频率成分中还存在有高次谐频，但在出厂实验中，高次谐频噪声所占比例较小。
表４．１各面噪声中优势频率声压值风扇侧侧面ｌ侧面３侧面２频率Ｈｚ＼１００６５．６４７１．７５７３．４６７０．６４２００３００４００５００从图４．４和表４．１可看出变压器的噪声以１００Ｈｚ整数倍的谐频噪声成分为主，而在１０００Ｈｚ以后的噪声成分与随机噪声的量值在同一个水平。
其主要优势频率为１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、４００Ｈｚ和５００Ｈｚ，平均来看在４个测量面中１Ｈｚ噪声最为突出，其次为２００Ｈｚ的噪声。
表４．２各面辐射噪声平均声压级测量面风扇侧侧面１平均声压级ｄＢ（Ａ）７０．１７２．０３７２．５３７４．２从图４．４、表４．１和表４．２数值显示在施加５０Ｈｚ电压时，冷却风扇面噪声主要成分为１００Ｈｚ（６５．６４ｄＢ）和２００Ｈｚ（６７．６７ｄＢ），这两个频率成分的噪声值合成以后为６９．７８ｄＢ占总噪声值７０．１的９９．６％；侧面ｌ噪声主要成分为ｌＯＯＨｚ（７１．７５ｄＢ）、２００Ｈｚ（５５．５８ｄＢ）和３００Ｈｚ（５８．２７ｄＢ），这３个频率成分的噪声值合成以后为７２．０３ｄＢ占总噪声值７２．１４的９９．８％；侧面３噪声主要成分为１００Ｈｚ（７３．４６ｄＢ）、３００ｄＢ）和４００Ｈｚ（６３．１１ｄＢ），这３个频率成分的３２图４．５变压器油箱三维模型图４．６在Ａｎｓｙｓｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中的有限元网格划分图在Ａｎｓｙｓｗｏｒｋｂｅｎｃｈ中对变压器油箱进行前处理：材料为Ｑ２３５、材料密度为７．８蛔／聊３弹性模量为２．０６ｅ＋０５ＭＰａ、泊松比为０．３。
电力变压器振动产生机理及影响因素
摘要：我国的经济社会不断发展，电力行业也进入了快速发展阶段。在电力系统中，电力变压器承担着重要的工作职能，绕组结构对电力变压器具有重要影响，绕组结构的差异会改变电力变压器的振动频次，而把握电力变压器的振动机理，可以保障变压器的正常运行。本文将具体探讨电力变压器的振动产生机理及影响要素，希望能为相关人士提供一些参考。
电力变压器只是电力系统中的一个组成部分，除了电力变压器之外，电力系统中还有大量的元器件、电路等等，在系统运行的过程中，三相不对称会对振动频谱产生影响。与系统对称状态进行对比，可以发现当电力系统失衡时，电力变压器的振动幅度和振动频率会逐渐加大，最大振动幅度超过了四百赫兹[5]。当系统陷入不对称的状态时，会出现严重的过电压问题，使电力变压器的热量大大提升，使电力系统的不对称性更加突出。
1电力变压器振动产生机理
1.1铁芯和绕组的振动机理
电力变压器是由多个结构组成的，而铁芯和绕组是最基础的结构组成部分。变压器在运作的过程中，铁芯和绕组会在涡流作用下发生振动[1]。线圈承担着重要的定位作用，可以固定铁芯和绕组的位置，但是在特定区域，铁芯仍然会出现磁致伸缩现象，也就是发生振动，并带动绕组振动。对铁芯和绕组的振动机理进行计算，可以发现铁芯的通磁量和磁场强度存在非常密切的相关关系，在外力影响下，铁芯的通磁量越大，磁场强度越强，振动频率越高。在振动的过程中，电力变压器的铁芯和绕组会受到不同干扰信号的影响。在各种干扰信号中，五十赫兹和一百赫兹的信号量最多，二百赫兹、三百赫兹和四百赫兹的信号量也存在。就振动的波谱来看，电力变压器的基频最大分量可以到达七百赫兹左右。
在振动的过程中，电力变压器回路系统的电流会呈现出不稳定的特征，并随着干扰信号的强弱增大或减小。在磁场的作用下，电力变压器的绕组和铁芯会产生联动反应，线圈的固定职能被削弱，绕组和铁芯的弹性限度会逐渐增大。随着振动频率的加快，加速度信号的干扰进一步加强，绕组和铁芯会偏离固定位置，而一旦铁芯和电力变压器的内壁发生碰撞，就会引发故障问题，阻碍电网系统的正常运行。
谐波激励下电力变压器振动特性分析
／２０２４ ０３谐波激励下电力变压器振动特性分析于 浩（济南清河电气有限公司）摘 要：本文对电力变压器振动的产生与传递原理进行了分析，从变压器模态测量平台、各阶模态对应的频率与振型两个方面，讨论了与变压器整体固有模态特性有关的内容。
在此基础上，本文围绕Ａ相短路振动特性、Ｂ相短路振动特性、空载试验下变压器振动特性三个方面，对短路试验下的变压器振动特性展开分析，为相关从业人员提供一定的参考。
关键词：谐波激励；电力变压器；振动特性０ 引言本文围绕电力变压器的振动特性进行分析，其目的和价值体现在以下方面：其一，故障预警。
变压器振动异常可能是变压器内部故障的先兆信号，通过分析振动特性可以提前发现变压器的故障风险，从而采取相应的维修或更换措施，避免故障的发生。
其二，故障诊断。
根据变压器振动特性的分析，可以判断变压器内部的故障类型，如绕组松动、铁心松动、绝缘损坏等。
通过对振动的频率、幅值、相位等进行分析，可以进一步定位和诊断故障的具体位置和原因。
在此基础上，对设备运行状态进行评估，根据结果优化设备设计方案，可以有效提高设备性能。
基于此，必须做好对电力变压器振动特性的分析工作。
１ 变压器振动的产生与传递原理分析电力变压器振动的产生与传递原理如图所示，具体来说：首先，电磁力的作用。
电力变压器运转期间，电流通过绕组时会产生电磁力，这些电磁力作用在绕组和铁心上会导致振动。
例如，当电流通过绕组时，由于电流的变化会导致磁场的变化，进而产生磁力作用在绕组上，引起绕组的振动。
其次，磁场的变化。
电力变压器中的铁心在工作过程中会产生磁场的变化，同样也会导致振动。
例如，在变压器的工作过程中，磁通会不断改变，导致铁心的磁力变化，进而产生振动。
最后，力的传递。
电力变压器中的振动不仅仅局限于绕组和铁心，还会通过机械结构传递到其他部件，如支撑结构、油箱等，这些部件的振动也会进一步传递到变压器外部环境，从而使与变压器接触的设备设施随之产生振动。
大型电力变压器振动法故障诊断与发展趋势
大型电力变压器振动法故障诊断与发展趋势冯永新1，邓小文1，范立莉2，刘石1，王飞1，肖小清1（1.广东电网电力科学研究院，广东广州510600；2.广州粤能电力科技开发有限公司，广东广州510600）摘要：分析了振动法故障诊断的原理、作用和系统布置，并提出了振动法故障诊断中应注意的问题。
关键词：变压器；振动；故障诊断中图分类号：TM406文献标识码：B文章编号：1001－8425（2009）10－0069－05 Vibration Method for Large Power Transformer FaultDiagnosis and Its TrendFENG Yong-xin1,DENG Xiao-wen1,FAN Li-li2,LIU Shi1,WANG Fei1,XIAO Xiao-qing1（1.Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid,Guangzhou510600, China;2.Guangzhou Yueneng Power Technology Development Co.,Ltd.,Guangzhou510600,China）Abstract：The principle,effect and system distribution of fault diagnosis with vibration method are analyzed.The problems of vibration method in fault diagnosis are presented. Key words：Transformer；Vibration；Fault diagnosis1引言大型电力变压器是电力系统的枢纽设备，是保证电网安全运行的重要因素之一。
为了提高供电可靠率，除了在设备订货阶段应选用技术过硬、产品质量优异的变压器以外，更重要的一点是要不断提高主变压器的运行、维护及检修水平。
配电变压器振动与噪声控制分析
配电变压器振动与噪声控制分析摘要：随着大湾区经济的高速发展，城区负荷越发地密集，变压变流电力设备加大了投资节奏，这使得设备，人，噪声，环境之间的不平衡，从原理上建立了配电变压器振动与噪声的振动模型，分析了其动与噪声产生过程与传播机理，并通过实地测量验证了理论的可行性。
关键词：配电变压器；振动过程；特性分析1 引言随着大湾区经济的高速发展，城区负荷越发地密集，变压变流电力设备加大了投资节奏，这使得设备，人，噪声，环境之间的不平衡，引发了老百姓与供电企业之间由于珠三角地区环境潮湿多雨，气候条件复杂，多地市区域的矛盾日益加深而引发争吵投诉的问题。
并且均存在大量老旧小区配电房设施锈蚀老化，其间配电变压器及承载区域设施锈蚀老化导致配电变压器振动产生较大建筑结构噪声。
因此急需分析配电变压器振动与噪声的产生过程，寻求投资经济，环境友好的解决措施，为电力建设工程提供参考意见。
2 振动与噪声的产生过程配电变压器相当于一个产生振动与噪声的激励源，激励源可看成如下图1三个重要组成部分，第一个噪声来源：配电变压器铁心的重要组成材料硅钢片在交变磁场作用下产生非线性特性的力学变形与位移，即铁心的磁致伸缩现象；第二个噪声来源：配电变压器中的绕组在由负载电流产生的漏磁场的作用下受到不平衡洛伦磁力，进而引起绕组与配电变压器本体的横竖向振动，即绕组振动现象。
第三个噪声来源：配电变压器冷却系统中的风冷或者油浸冷却方式所对应的风扇和油泵，其构件中的旋转电机引起的振动，即冷却系统振动现象。
图1 振动与噪声的产生源分类2.1 铁心振动过程的理论分析配电变压器铁心的重要组成材料硅钢片在交变磁场作用下产生非线特性的力学变形与位移，根据硅钢片在平行于磁场方向与垂直于磁场方向发生周期性力学变形与位移情况的不同，学术上称之为纵向与横向的磁致伸缩，磁化的时候有且仅有磁畴壁的力学变形与位移以及磁矩的周期性旋转变化，在此过程中，材料体积并不发生改变，即铁心线性磁致伸缩；倘若配电变压器硅钢片在磁化期间其体积发生了根本性变化，此时称之为铁心非线性磁致伸缩。
变压器绕组振动的研究
变压器绕组振动的研究摘要：变压器振动源为绕组振动、铁芯振动以及冷却系统装置的振动，本文主要研究绕组振动在变压器油箱表面产生的响应。
关键词：变压器；绕组；振动；响应0 引言变压器振动问题由绕组振动（输入）、变压器结构（系统）和油箱振动（响应）三部分组成，如图1-1所示。
绕组处于漏磁场中，受到电动力，产生振动。
绕组振动经由变压器油、固体构件等路径传递至油箱表面。
图1-1 变压器振动问题1 变压器绕组振动理论分析根据毕奥萨伐尔定律，在漏磁场中，绕组所受电动力正比于电流平方，易得绕组振动频率是电流频率的两倍[1]。
电网中包含基波、谐波和间谐波等成分：我国《电力工业技术管理法规》中规定额定频率为50Hz，规定频率位移范围为±（0.2~0.5）Hz；电网存在一定分量的谐波和间谐波，产生谐波和间谐波的原因有变压器本身磁化曲线的非线性和负荷的波动性等，变频装置和风力发电机等设备会将间谐波引入到电网中。
因此，绕组振动的基频在100Hz附近小范围内波动，绕组振动含有谐波、间谐波等成分。
压紧力减小会造成绕组松动，使漏磁场分布发生改变，进而影响绕组振动。
2 变压器绕组的受力分析磁势沿线圈高度均匀分布的同心式线圈变压器的漏磁场如图1-2所示。
在线圈中间部分的磁力线与轴心线相平行，而在线圈端部的磁力线产生弯曲，即磁场除轴向分量外还有径向分量。
由此可知，作用在线圈上的电磁力既有径向力又有轴向力。
图1-2 磁势沿线圈高度均匀分布布的同心式线圈变压器的漏磁场根据相关计算漏磁感应的轴向和横向分量，可得出线圈的磁感应强度分布。
引起径向力的轴向磁场的磁感应强度，在线圈的中间部分为一常数，而在线圈的边缘部分有所减小。
产生轴向力的横向磁场的磁感应强度，在线圈的端部具有最大值，而在线圈高度中心减小到零后改变符号。
变压器绕组磁感应强度分布图如图3-3所示。
2.1 径向受力分析首先，假定内、外绕组安匝沿轴向均匀分布，且绕组上下两端面均为铁磁介质时(μ→∞)，则可认为漏磁通的磁力线均与绕组轴线相平行。
电力变压器的故障分析与检修 崔振伟
电力变压器的故障分析与检修崔振伟摘要：当电力变压器发生故障时，为了避免故障影响的进一步扩大，也为了保证系统、设备的安全运行，对电力变压器进行全面的综合诊断就显得非常必要。
对变压器的故障进行综合诊断，可以及时、准确地掌握变压器故障的性质、类型和严重程度，可以将变压器故障引起的损失减少到最低的程度。
本文对电力变压器的故障分析与检修进行了阐述。
关键词：电力变压器；故障分析；检修1前言电力变压器属于现代电力系统中的核心设备之一，变压器的稳定运行会在很大程度上对电网输配电的可靠性产生影响。
变压器在实际的运行过程中因为各种因素的干扰或影响，必然会出现一些故障现象，科学的对变压器故障问题实施诊断并采取有效的检修处理措施，才能够确保变压器的安全稳定运行。
2常见电力变压器故障分析2.1短路故障分析2.1.1短路电动力引起绕组变形故障当变压器受短路冲击时，短路电流过大，继电保护延时动作或拒动，严重的还会烧坏绕组；当短路电流不大时，绕组会出现轻微的变形，如果不及时的维护，铁轭的拉板、拉杆和紧固绕组在多次短路冲击后，会导致变压器的损坏。
短路电流导致的变形会随着短路电流的冲击逐渐加剧，在导线中产生拉伸应力，内绕组受到压缩力，变压器绕组在出口短路时，将会承受很大的辐向和轴向电动力，辐向电动力导致绕组向外扩张，造成相间绝缘的损坏；轴向电动力压缩绕组，损坏匝间绝缘。
2.1.2短路电流引起绝缘过热故障当变压器发生短路，绕组间将会通过比额定电流大几十倍的短路电流，变压器严重发热，热稳定性差，严重损坏变压器绝缘材料，造成变压器击穿和损毁事故。
变压器的出口短路主要包括单相接地短路、两相短路和三相短路，其中单相短路故障占大部分。
对220KV三相绕组变压器而言，变压器发生短路故障时，强大的短路电流会导致绝缘材料受热过多而发生损坏。
2.2变压器放电故障2.2.1局部放电故障变压器绝缘体内部的油膜、气隙或导体的边缘出现非贯穿性的放电为局部放电，局部放电初始的能量较低，当内部出现这种放电，绝缘材料不同，可能出现油中局部放电或气泡局部放电。
基于振动的电力变压器绕组变形故障诊断新方法 高占峰
基于振动的电力变压器绕组变形故障诊断新方法高占峰发表时间：2018-08-22T11:06:10.640Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：高占峰[导读] 摘要：振动既是变压器故障的致因之一，又是识别变压器绕组变形故障的重要表征，首先对一般振动监测途径进行了归纳和分析，认为这些途径并不能够精确地对变压器绕组变形故障进行诊断，最后提出了诊断电力变压器绕组变形故障的新方法，该方法基于量化模型，具有一定的可靠性。
（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局修试管理处内蒙古巴彦淖尔市 015000）摘要：振动既是变压器故障的致因之一，又是识别变压器绕组变形故障的重要表征，首先对一般振动监测途径进行了归纳和分析，认为这些途径并不能够精确地对变压器绕组变形故障进行诊断，最后提出了诊断电力变压器绕组变形故障的新方法，该方法基于量化模型，具有一定的可靠性。
关键词：振动；电力变压器；绕组变形故障；诊断方法一、变压器绕组变形故障及其损害1.在发生变形之后，如果没有及时进行处理，就会留下严重的故障隐患：（1）会导致绝缘距离的变化、绝缘损伤，进而造成局部放电。
在过电压的作用下，容易发生饼、匝间击穿，诱发突发性的绝缘事故。
在局部放电的长期作用下，甚至会在正常工作电压下发生绝缘击穿，设备损毁。
（2）绕组的抗短路能力和机械性能降低。
因此，其变形现象会在下一次遭到故障短路电流冲击时加剧，若电动力作用过强，甚至会发生损坏。
（3）由于绕组的松脱、移位、拉伸、断股或局部扭曲，变压器的容量等参数发生了变化，在超过变形后可载电流的作用下，容易发生过热、喷油、熔断等设备事故，设备损毁损失。
变压器的全封闭使其内部绕组的变化无法从外观上直接观测，因此，工作人员往往会通过“短路阻抗分析法”和“频率响应分析法”等外部试验对其变化情况进行分析，从而给检修工作提供更多的依据。
试验方法能够免去放油吊罩检查所带来的人、物、财力消耗，并且能够在最大程度上缩短因检修所导致的停电时间。
引起变压器异常振动的两种缺陷的诊断
引起变压器异常振动的两种缺陷的诊断郝震;龙凯华;赵燕坤;邬彦威;吕伟【摘要】铁芯和绕组是电力变压器的关键部件,运行中电力变压器的振动主要由铁芯与绕组的松动所引起.在实验室建立10 kV变压器故障模型,通过人为松动铁芯与绕组的紧固装置来分别模拟铁芯松动与绕组松动的缺陷,并在变压器内部与外部共安装了7个传感器来进行数据采集,研究内外传感器的数据差异,得出测量变压器振动的最佳传感器布置方式;之后,研究不同空载电压条件下铁芯的振动规律,及不同负载电流条件下绕组振动的规律,最终得出诊断变压器铁芯松动和绕组松动的方法.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2014(047)006【总页数】7页(P55-60,65)【关键词】变压器;铁芯;绕组;振动检测【作者】郝震;龙凯华;赵燕坤;邬彦威;吕伟【作者单位】国网冀北电力有限公司电力科学研究院,北京 100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院,北京 100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院,北京 100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院,北京 100045;北京京西燃气热电有限公司,北京 100041【正文语种】中文【中图分类】TM4640 引言变压器作为电网的枢纽，其运行可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。
绕组和铁心是变压器的关键部件，其紧固程度将随着运输、安装、运行老化以及承受短路冲击而逐渐降低[1-2]，甚至发生铁心松动和绕组变形[3]，会对电力变压器抵御短路冲击的能力产生巨大威胁[4]，并可造成绝缘强度下降。
目前在变压器振动产生的原因、检测方法和信号提取等方面有了一定的进展[5-10]，对于不同缺陷引起异常振动的规律和如何检测仍知之较少。
如果能够通过科学的振动检测及时发现此类隐患，将有效降低事故率，提高电网的安全稳定水平，本文通过模拟实验对该问题进行探索。
1 实验模型和检测装置1.1 实验模型实验采用10 kV/400 kVA油浸三相变压器为模型，通过人为松动的铁芯与绕组来模拟缺陷，然后分别在变压器空载与负载情况下研究铁芯异常振动与绕组异常振动状态下的规律。
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电力变压器振动产生机理及影响因素研究崔哲
发表时间：2018-08-02T16:40:19.360Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：崔哲刘见娜李猛
[导读] 电力变压器特别是大型电力变压器的运行会产生大量噪音，对于居住在附近的居民来说，已经严重影响了正常生活山东省产品质量检验研究院山东济南 250102
摘要：电力变压器特别是大型电力变压器的运行会产生大量噪音，对于居住在附近的居民来说，已经严重影响了正常生活。
为缓解这一问题，有必要降低电力变压器的振动，因为产生噪声的主要原因在于电力变压器运行过程中产生的振动。
因此，本文主要对电力变压器振动产生机理及影响因素进行分析研究。
关键词：电力变压器；振动；机理
一、电力变压器运行现状分析
电力变压器是电力系统中的重要设备，负责电压变换、电能分配和传输的工作。
如果运行中的电力变压器出现故障，将会影响整个电力系统的安全与稳定运行，最终造成极为严重的后果。
为了保证电力系统安全、可靠、优质、经济的运行，必须深入研究运行状态下电力变压器的振动特性。
影响大型电力变压器无法安全可靠运行的原因包括：振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、控制设备得不到及时的维护、设备得不到良好的清洁、对闲置设备的维护不够等。
变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和电压分接开关的故障，其中绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。
经过总结变压器绕组故障原因，将其分为以下几类：变压器在运行状态下变压器油箱散热效果不好或所连负载过大，使绕组温度升高，导致绝缘老化；变压器绕组在检修过程中遭到损坏；变压器绕组遭受短路冲击，机械强度不够以及稳定性不足使绕组发生变形；运行年限久的变压器的绝缘油中容易混入部分水分，使变压器绝缘油的酸性增强，进而导致绝缘能力下降，进而使绕组小部分的裸露在空气中，这也就使得绕组更容易发生匝间短路，绕组匝间短路会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。
二、电力变压器振动产生机理及影响因素分析
变压器以100Hz为基频，并且伴随着其他高次谐波。
而这些谐波的主要来源于：
（1）励磁时，硅钢片的磁致伸缩引起铁芯振动；（2）在硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力，从而引起铁芯的振动；（3）动态电磁力也会引起振动，它是由负载电流引起的，主要存在于绕组、线饼等；（4）漏磁引起油箱壁（大型电力变压器则包括磁屏蔽等）的振动。
在实际生产过程中，真正由漏磁引起的振动是非常小的，除此之外，随着当代制造工艺的显著提高，上述c所提及的动态电磁力已经非常小了，可以忽略不计。
综上所述，变压器本体的振动，其主要取决于铁芯和绕组的振动。
变压器绕组上通有变化的电流，变化的电流能够产生变化的磁场。
由于组成变压器铁芯的铁磁材料是非线性材料，在变压器绕组变化的漏磁场作用下，硅钢片的磁感应强度的变化要滞后于外磁场强度的变化，进而使铁芯发生磁致伸缩。
磁致伸缩的变化周期为电源电流周期的一半，故磁致伸缩引起铁芯振动的基频为电源频率的两倍。
导致变压器振动的原因很多，其中铁芯的磁致伸缩现象和硅钢片中的涡流是导致硅钢片发生振动的主要原因。
由于现在生产的变压器铁芯柱和铁轭均是采用半干无纬玻璃粘带绑扎，这样就使硅钢片接缝处和叠片间的涡流引起的振动很小。
2.1变压器铁芯的振动机理
磁致伸缩是引起铁芯振动的主要原因。
磁致伸缩产生于铁芯励磁时，沿磁力线方向硅钢片的尺寸增加，而垂直于磁力线方向尺寸的缩小。
磁致伸缩引起的铁芯振动基频是电源频率的两倍。
除了基频之外，还包含有高次谐波。
这些都是源于铁芯磁致伸缩的非线性、以及沿铁芯内框和外框的磁通路径长短不同等原因。
现代科技的进步，对铁心叠积方式进行了优化改进，由叠片间漏磁产生的铁心振动信号较小几乎可以忽略，而磁致伸缩现象能量较大，不易控制，故认为变压器铁心的振动基本由硅钢片磁致伸缩的程度来决定。
2.2变压器绕组的振动机理
变压器在运行的过程中，绕组所受到的电动力可分为三种：（1）周向力：沿绕组圆周方向的作用力；（2）轴向力：这是一种机械应力，是电动力产生的；（3）辐向力：也是由电动力产生的机械应力。
这三种力中，因为周向力相对较小，由周向力所形成的振动是比较小的，可以忽略不计。
所以，轴向力和辐向力就是产生绕组振动的主要作用力。
轴向力：向中间压缩绕组；辐向力：向外作用与绕组。
这些力可能会使匝间绝缘损伤，对电力变压器的绝缘性产生影响，影响变压器在运行过程中的稳定性，对电力设备造成损伤。
当这两种电动力过大时，严重时可能造成绕组扭曲变形或导线断裂。
三、变压器振动的传播途径
由于变压器的振动主要是由绕组和铁芯引起的，再通过不同路径传递到变压器油箱壁上。
因此，变压器油箱壁上振动信号的变化可以直接反映变压器绕组及铁芯的变化。
绕组的振动的主要传播路径是通过变压器的绝缘油和铁芯的紧固件；变压器铁芯的振动传递路径有两条，一条是通过铁芯与铁轭之间的紧固件传至油箱壁；另一条是通过绝缘油传递到油箱壁上，如下图所示。
通过分析绕组振动的传递途径，可以看出变压器的振动表现在两个方面，分别是由变压器绕组和铁芯引起的油压振动，通过刚性连接传递和绝缘油传递的油箱壁上的振动。
大型变压器的风扇、油泵也会产生振动，但是研究表明其振动的频谱在100Hz以下，明显低于电磁激励力的工作频率。
四、变压器振动的防范措施
变压器噪音的产生，主要是变压器内部振动所产生的。
主要包括三个声源，即绕组、铁芯、冷却器。
电力变压器对于附近居民的影响具有非常大的不确定性，所以很难对其受影响者采取保护措施。
因此，我们就应该考虑从电力变压器本身出发，来解决它的噪音问题。
想要更好的对比电力变压器振动噪音进行治理，首先可以考虑从声源上消除电力变压器的振动噪音。
为了减小电力变压器绕组、铁芯和冷却器的振动噪音，可以考虑安装质量更好，振动更小的电力变压器；或者在电力变压器中安装减震器和消音器，以此来降低电力变压器的振动噪音。
其次可以考虑从阻碍传播途径的方法，来治理电力变压器的振动噪音。
振动噪音主要是通过电力变压器结构主体、空气来传播的。
在实际中，从以下几个方面来治理噪音：
（1）在箱底和基础之间加入缓冲器，这样可以达到减少振动，防止共振的目的，以此来降低铁芯振动所产生的噪音。
（2）加隔音层，也是降低电力变压器振动噪音的方法。
噪音产生后穿过隔音板时，可以被隔音层吸收一些，从而达到降噪的效果。
（3）修建隔音效果良好的室内建筑来放置电力变压器，以此来阻隔声音的传播。
结束语：
随着电网的发展和对环境保护要求的提高，变压器的振动问题越来越受到关注，而开展变压器设备的振动特性分析研究是解决此问题的关键。
因此，要加强对变压器振动噪声的产生与传播途径进行分析研究，延长变压器寿命，减少运行成本。
参考文献：
［1］陈豫朝，张广洲，周翠娟，等．特高压交流试验基地变电构架区可听噪声源特征频率分析［Ｊ］．高电压技术，2009.35.08 ［2］祝丽花，杨庆新，闫荣格，等．考虑磁致伸缩效应电力变压器振动噪声的研究［Ｊ］．电工技术学报，2013.08.99 ［3］张剑．直流偏磁条件下变压器振动噪声的多物理场耦合研究［Ｄ］．沈阳：沈阳工业大学，2013.74.91 ［4］苏俊收．５００ｋＶ油浸式电力变压器的噪声预估与减振技术研究［Ｄ］．西安：西安交通大学，2013.42。