基于變壓器噪聲的硅鋼片狀態(tài)檢測方法研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一,但近年來出現(xiàn)在變壓器制造中使用二次片的情況,使得變壓器存在質(zhì)量隱患。二次片是從廢舊的變壓器上拆卸的硅鋼片,經(jīng)過再次加工后制作成變壓器鐵心。目前尚未有對二次片以及硅鋼片的有效檢測方法。變壓器在運(yùn)行中會產(chǎn)生噪聲,而變壓器鐵心振動是噪聲產(chǎn)生的最主要的原因,因此硅鋼片的狀態(tài)對噪聲有決定性的影響。若能確定變壓器噪聲與硅鋼片狀態(tài)的關(guān)系,即能通過噪聲來檢測硅鋼片的狀態(tài)。
　　本文理論分析了變壓器噪聲與硅鋼片磁

2、致伸縮之間的關(guān)系,分析得出對于運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)容量、材料工藝相同或相近的變壓器,可認(rèn)為其噪聲是由硅鋼片磁致伸縮的決定的。通過對硅鋼片磁致伸縮現(xiàn)象的理論研究,結(jié)合二次片的特性,分析得出老舊硅鋼片(二次片)與新硅鋼片(合格片)的差別表現(xiàn)在磁致伸縮率的差別上,因此可認(rèn)為硅鋼片狀態(tài)的不同將導(dǎo)致磁致伸縮的變化,而不同硅鋼片狀態(tài)在磁致伸縮率上的差別能反映在變壓器噪聲上。研究中選擇了硅鋼片狀態(tài)不同,而運(yùn)行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)容量、材料工藝相近的變壓器(調(diào)壓器)樣

3、品,搭建了噪聲測量及數(shù)據(jù)分析平臺,對實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了空載噪聲的測量,對比分析了其噪聲在頻域上的區(qū)別。之后利用多物理場耦合有限元仿真軟件,建立了單相自耦變壓器模型,在不同的設(shè)置參數(shù)(主要是材料的磁致伸縮率)下進(jìn)行了電磁場、結(jié)構(gòu)力場、壓力聲場的仿真計(jì)算,對比分析了求解得出的噪聲信號的頻域特征。
　　實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果表明,使用時間較久的樣品的噪聲中基頻所占的成分較大,使用較少的樣品的噪聲中高次諧波所占的成分較大。仿真分析的結(jié)果表明,鐵心材料

4、磁致伸縮率較高的變壓器模型相對于鐵心材料的飽和磁致伸縮率較低的變壓器模型,噪聲中高次諧波的成分所占的比重較大,基頻所占的比重較小。仿真結(jié)果同時證明了鐵心進(jìn)入磁化飽和階段會使得噪聲中高次諧波的成分增大。
　　綜合理論分析、實(shí)驗(yàn)研究、仿真研究的結(jié)果可以推斷,硅鋼片的狀態(tài)將影響其磁致伸縮水平,硅鋼片狀態(tài)越好,噪聲頻譜中基頻信號的成分所占的比重越大;硅鋼片狀態(tài)越差,噪聲頻譜中諧波信號的成分所占的比重越大。因此,研究的結(jié)論對實(shí)現(xiàn)基于噪聲的變