电工电能新技术

作者：邓旭东1， 张占龙2， 夏远灿1， 汪力1， 吴琛1， 房劲2,3， 王凡2

单位：1.国网重庆市电力公司超高压分公司， 重庆 400039;
2.输变电装备技术全国重点实验室（重庆大学）， 重庆 400044;
3.国网重庆市电力公司巫山供电分公司， 重庆 404700

关键词：变压器； 有限元仿真； 绕组变形； 振动信号； 频谱分析

基金：国网重庆市电力公司科技项目（2024渝电科技52#）

近些年来国内电力变压器绕组机械故障频发，利用振动法监测电力变压器机械运行状态可以有效规避变压器故障风险。本文首先基于电力变压器绕组振动来源和加速度理论求解分析，搭建了110 kV电力变压器有限元模型，研究了变压器绕组在额定正常负载工况下的振动规律，发现了变压器在负载工况下绕组辐向振动强度远大于轴向振动，且绕组振动信号主频为100 Hz；在绕组上下端部固定约束条件下，其上下端振动强度小于绕组中间部位。然后，改变高压绕组几何形状使其发生鼓包变形，通过对比分析绕组未变形状态下的振动信号得出：当绕组发生形变时，其振动信号频谱中出现大量高次倍频谐波分量；随着绕组形变程度的加深，其振动信号主频不断增大，高次谐波分量分布也更为复杂。最后，通过定义基频占比、高频占比这两个特征参量，进一步分析了变压器绕组形变前后的振动特征变化规律，为实际现场利用振动法评估变压器绕组机械状态提供了依据。

来源：2024年第10期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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