电力变压器铁心振动特性分析

电力变压器铁心振动特性分析

:作为电力变压器的主要部件,变压器铁心的振动信号主要与铁心紧固状况、绝缘程度密切相关,具有较强的非线性非平稳特性。本文以电力变压器铁心为研究对象,将希尔伯特黄变换(HHT)时频分析方法引入变压器铁心非线性振动信号分析领域,并结合传统频谱分析法对六种不同型号的电力变压器铁心振动信号进行了分析及实验研究,从时域、频域及时-频域等几个角度分析了铁心本体振动特性、油箱表面空载时振动特性及负载时绕组振动对铁心振动的影响。该研究分析结果为电力变压器的状态检测与故障诊断提供了一个良好的基础。

关键词:电力变压器；铁心振动；希尔伯特黄变换

1引言

对运行中的电力变压器实现在线监测及故障诊断能够有效的减少变压器故障率,降低运行成本[1]。铁心作为变压器的主要部件之一,对变压器的电磁性能、机械强度等起着至关重要的作用。资料显示,铁心故障在变压器总事故中约占第3位[2],是变压器的主要故障源之一。因此对铁心进行振动特性分析是大型电力变压器状态监测中十分重要的一部分。变压器稳定运行时,铁心振动主要来源于硅钢片的磁致伸缩和叠片间特别是接缝处的电磁力[3]。由于铁心磁化过程的饱和特性及法向磁通和缝隙磁通的复杂性,铁心振动具有非平稳、非线性的特性。铁心振动受硅钢片材料、制造工艺、运行状态及环境等多种因素的影响[4-5],经过紧固件、垫脚等固体及液体绝缘油两种方式传到油箱表面[6]。由于传播过程本身十分复杂,油箱表面不同位置的振动各异。本文结合傅里叶变换和希尔伯