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基于特征判定系数的电力变压器振动信号故障诊断
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作者 谢丽蓉 严侣 +1 位作者 吐松江·卡日 张馨月 《电力工程技术》 北大核心 2024年第3期217-225,共9页
变压器带电故障诊断对于保证电力变压器安全平稳运行具有重要的意义。针对变压器工作环境复杂且单一参数表征变压器故障类型不全面的问题,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposit... 变压器带电故障诊断对于保证电力变压器安全平稳运行具有重要的意义。针对变压器工作环境复杂且单一参数表征变压器故障类型不全面的问题,文中提出一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)和特征熵权法(entropy weight method,EWM)进行故障诊断的方法。通过相关系数与峭度加权(correlation coefficient and weighted kurtosis,CCWK)原则筛选CEEMDAN分量并重构信号,在实现剔除冗余分量的同时,提升变压器振动信号特征的表征能力;利用EWM构建特征判定系数实现单一数据诊断变压器故障类型;通过主成分分析法减小混合域特征尺度,采用鸡群优化算法优化支持向量机(support vector machine,SVM)模型进行故障诊断。对某变电站110 kV三相油浸式变压器进行分析,结果表明与概率神经网络和SVM等变压器故障诊断方法相比,文中方法能在提前定性故障类型的同时,进一步提高变压器故障诊断的准确率与效率。 展开更多
关键词 故障诊断 变压器振动信号 自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN) 信噪比 熵权法(EWM) 支持向量机(SVM) 鸡群优化算法
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基于LabVIEW的变压器振动信号数据采集系统 被引量:8
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作者 舒恺 郭高鹏 +2 位作者 张洁 余萃卓 胡杰 《测控技术》 2023年第1期106-112,共7页
针对利用振动信号进行变压器状态研究的需求,设计了一种上下位机架构的变压器振动信号数据采集与处理系统。系统下位机由单片机、压电加速度传感器、滤波电路、同步模数转换器和通信接口电路等组成。单片机控制模数转换器将振动信号就... 针对利用振动信号进行变压器状态研究的需求,设计了一种上下位机架构的变压器振动信号数据采集与处理系统。系统下位机由单片机、压电加速度传感器、滤波电路、同步模数转换器和通信接口电路等组成。单片机控制模数转换器将振动信号就地转换为数字量,通过RS485接口连接温度和电流传感变送器,将采集到的现场数据经过以太网Modbus TCP协议与上位计算机进行传送。上位计算机利用LabVIEW开发数据采集和处理软件,实现信号的读取、滤波、频谱分析和实时显示。经过仿真和实测表明系统能够实现变压器振动信号的采集和频谱分析等处理功能,在成本、扩展性、抗干扰和工程实用性等方面具有一定的优势。 展开更多
关键词 变压器振动信号 压电加速度传感器 数据采集与处理系统 Modbus TCP LABVIEW 单片机
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变压器振动的影响因素分析及一种铁心松动故障诊断方法 被引量:1
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作者 徐舒蓉 刘君 +4 位作者 李堃 毛先胤 陈沛龙 高勇 牛唯 《电力大数据》 2023年第12期37-45,共9页
变压器振动分析法仍然是当前在运变压器故障诊断研究的重要方向。为了研究变压器振动的影响因素,本文对某电网公司的多台在运变压器在不同运行工况下的振动信号进行了采集。通过大数据拟合训练、频域图谱特征分析等方法,研究了不同电流... 变压器振动分析法仍然是当前在运变压器故障诊断研究的重要方向。为了研究变压器振动的影响因素,本文对某电网公司的多台在运变压器在不同运行工况下的振动信号进行了采集。通过大数据拟合训练、频域图谱特征分析等方法,研究了不同电流谐波畸变率、功率因数、温度和运行年限等因素对振动的影响情况,得到了电流畸变率对振动信号频谱影响的修正曲线和温度对振动幅值的修正公式。基于本文提出的修正曲线、修正公式以及对大量数据的分析,针对变压器铁心松动问题,本文提出了一种考虑变压器振动信号影响因素的铁心松动故障判断方法。该方法基于50Hz、150Hz、100Hz和200Hz频率分量的变化趋势,建立了特征量提取模型;通过比较正常和松动故障下的特征向量,可以判断变压器的状态。最后,运用模拟试验检验了该诊断模型的有效性。 展开更多
关键词 变压器振动 铁心松动 影响因素 故障诊断
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直流偏磁下的变压器振动仿真与试验 被引量:18
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作者 汪金刚 毛凯 +2 位作者 段旭 杨永明 李珂 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期58-67,共10页
针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作... 针对变压器实际运行中经常会出现振动异常现象的问题,结合变压器铁心和绕组的振动机理,给出了变压器铁心和绕组所受电磁力方程和位移方程。利用COMSOL电磁场模块中的瞬态电流源建立电场模型,然后选择感应电流单元以电场模型计算结果作为激励源建立磁场模型,实现第一次电磁场的耦合建模。利用结构力学模块中实体应力应变部分建立结构力场模型,将电磁场耦合计算出的电磁力结果作为载荷加到力场模型中,实现第二次耦合,并最终得到发生直流偏磁时变压器内部磁通密度、机械应力分布、张力分布以及位移场分布的变化规律。通过搭建变压器振动试验平台,验证了铁心振动仿真模型、绕组振动仿真模型的正确性。 展开更多
关键词 电磁场—结构力场耦合 直流偏磁 变压器振动 铁心 绕组
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短路冲击下变压器振动频响函数研究 被引量:10
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作者 张凡 汲胜昌 +4 位作者 祝令瑜 占草 方超 杜玮 周倩雯 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期97-103,154,共8页
针对离线测试方法无法对遭受短路冲击后的绕组状态进行在线评估和诊断的问题,提出了一种利用冲击电流下绕组振动的频响函数来表征绕组机械状态的方法。该方法利用振动信号和冲击电流构建了单输入多输出的振动系统,通过自功率谱密度函数... 针对离线测试方法无法对遭受短路冲击后的绕组状态进行在线评估和诊断的问题,提出了一种利用冲击电流下绕组振动的频响函数来表征绕组机械状态的方法。该方法利用振动信号和冲击电流构建了单输入多输出的振动系统,通过自功率谱密度函数获得短路冲击下变压器绕组振动的频响函数,并利用相关系数对多次短路冲击下绕组振动频响函数的相关性进行分析。对一台220kV变压器短路冲击试验的研究结果表明,在多次短路冲击中,不同频响函数间的相关系数与相电抗的偏差之间存在一定的负相关关系,即相关系数随相电抗的偏差增大而降低,相电抗偏差越大,相关系数越低。该方法可以利用短路故障时的录波信息,通过绕组的振动频响函数和两次短路冲击的相关系数来表征变压器绕组的机械状态。 展开更多
关键词 电力变压器振动 短路冲击 频响函数 相关系数 故障诊断
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基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析 被引量:5
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作者 高立慧 赵振刚 +4 位作者 张长胜 郭丽君 李凯 李川 CHEN Wu-fen 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期64-66,70,共4页
为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测。针对电力变压器铁芯—绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯—绕组测点位置。以型号为S13—12500/35型油浸式无励磁调压35 k V电力变压器为试... 为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测。针对电力变压器铁芯—绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯—绕组测点位置。以型号为S13—12500/35型油浸式无励磁调压35 k V电力变压器为试验对象,将光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器安装于铁芯—绕组的测点位置,对不同负载下变压器振动信号进行检测与频谱分析,结果表明:变压器振动信号频率集中在100 Hz及其倍频处;在80%,90%,100%负载下,幅频信号100 Hz处的振动幅值随着变压器负载的增大而增大。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 变压器振动信号 铁芯—绕组 有限元分析
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JADE盲源分离算法在变压器振动信号监测中的应用 被引量:3
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作者 徐智超 李凯 +2 位作者 赵振刚 李英娜 李川 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第9期157-160,共4页
铁芯和绕组是变压器振动产生的主要振源,监测铁芯和绕组的振动信号可以对变压器运行状态进行预测和诊断。选择了S13—12500/35型油浸式无励磁调压电力变压器,将2只光纤Bragg光栅振动传感器布设于变压器内部,直接采集变压器负载运行下的... 铁芯和绕组是变压器振动产生的主要振源,监测铁芯和绕组的振动信号可以对变压器运行状态进行预测和诊断。选择了S13—12500/35型油浸式无励磁调压电力变压器,将2只光纤Bragg光栅振动传感器布设于变压器内部,直接采集变压器负载运行下的振动信号。通过JADE算法将2组负载信号分离,发现:一组信号能量主要集中在100 Hz处,与铁心振动信号频谱特征较为接近;另一组信号在各频率上均有分布,与绕组振动信号频谱特征较为接近。 展开更多
关键词 变压器振动 状态监测 盲源分离 JADE算法 光纤BRAGG光栅
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三相负载不平衡对变压器振动特性的影响研究 被引量:7
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作者 赵莉华 张振东 +2 位作者 刘浩 吴晓文 黄小龙 《电测与仪表》 北大核心 2020年第17期1-7,共7页
三相负载不平衡是配网中较为常见的问题。为研究三相负载不平衡工况下配电变压器振动特性,分析了铁芯和绕组振动特性及绕组振动传播特性;利用有限元软件分析了三相负载不平衡前后铁芯磁感应强度及绕组电磁力变化情况;搭建了变压器振动... 三相负载不平衡是配网中较为常见的问题。为研究三相负载不平衡工况下配电变压器振动特性,分析了铁芯和绕组振动特性及绕组振动传播特性;利用有限元软件分析了三相负载不平衡前后铁芯磁感应强度及绕组电磁力变化情况;搭建了变压器振动测式平台,分别采集变压器在三相不同位置单相带额定负载、两相带额定负载工况下的振动信号。研究结果表明:三相负载不平衡工况下铁芯中磁通密度基本不变,负载不平衡不会对变压器振动信号高频分量产生影响;不同位置的绕组振动对同一振动测试点影响程度不一样;三相负载不平衡程度相同,不平衡相发生的位置不同,对同一测点的影响程度不一样。 展开更多
关键词 变压器振动 三相负载不平衡 绕组振动 铁芯振动 有限元
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直流偏磁引起的500kV电力变压器振动和噪声的现场测量与分析 被引量:61
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作者 陈青恒 马宏彬 何金良 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期93-96,共4页
设计了500 kV单相电力变压器振动与噪声在线同步监测方案,并通过振动与噪声传感器及相应的数据采集和分析系统实现了对广东惠州500 kV变电站单相电力变压器直流偏磁条件下的振动与噪声的实时监测。监测得到了500 kV电力变压器外壳上典... 设计了500 kV单相电力变压器振动与噪声在线同步监测方案,并通过振动与噪声传感器及相应的数据采集和分析系统实现了对广东惠州500 kV变电站单相电力变压器直流偏磁条件下的振动与噪声的实时监测。监测得到了500 kV电力变压器外壳上典型位置在直流偏磁前后的振动与噪声的时域波形数据,分析得到了500 kV单相变压器振动与噪声信号在直流偏磁前后的频率范围。试验结果表明:直流偏磁条件下电力变压器的振动与噪声幅值增加明显且频谱中出现了大量高次谐波,对于变压器的运行有着不利的影响。 展开更多
关键词 变压器振动 噪声 直流偏磁 在线监测 频谱
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基于HHT谱与分形特征的变压器振动模式识别方法 被引量:3
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作者 梁建伟 穆广祺 杜玮 《水电能源科学》 北大核心 2014年第8期173-177,共5页
针对绕组松动与铁心松动易引起变压器故障并影响电网安全运行的问题,提出了一种基于HHT谱与分形特征的变压器振动模式识别方法,对正常振动、绕组松动、铁心松动三种振动模式进行了模拟试验,采集试验过程中的变压器振动信号,应用希尔伯... 针对绕组松动与铁心松动易引起变压器故障并影响电网安全运行的问题,提出了一种基于HHT谱与分形特征的变压器振动模式识别方法,对正常振动、绕组松动、铁心松动三种振动模式进行了模拟试验,采集试验过程中的变压器振动信号,应用希尔伯特—黄变换(HHT)分析方法对信号时频特征进行分析,得到不同情况下振动信号的希尔伯特谱(HHT谱)。并提取HHT谱的分维数及孔隙度特征,采用BP神经网络对振动模式进行分类与识别。结果表明,本文所提方法有效且鲁棒性较强。 展开更多
关键词 希尔伯特—黄变换 时频谱 分维数 孔隙度 变压器振动
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面向变压器振动的分布式监测系统的设计与实现 被引量:8
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作者 丛培杰 曲德宇 +2 位作者 白雨 袁鑫锋 金之俭 《电测与仪表》 北大核心 2019年第18期107-112,140,共7页
变压器在电力系统中起着重要的作用,传统的变压器故障检测方法存在着施工难度大、灵敏度低等缺点,而通过采集变压器的振动信息可以实现在线并且较为精准的监测变压器运行状态。现有的振动采集系统多为一体式设计,不能保证系统采集信息... 变压器在电力系统中起着重要的作用,传统的变压器故障检测方法存在着施工难度大、灵敏度低等缺点,而通过采集变压器的振动信息可以实现在线并且较为精准的监测变压器运行状态。现有的振动采集系统多为一体式设计,不能保证系统采集信息的多样性及准确度,设计了分布式变压器振动监测系统,可采集多种类、多通道的信号,扩展性能较强,可以有效避免站内信号干扰。通过在变压器旁安装振动就地采集单元,将采集到的振动信号进行模数转换后,发送至上位机进行分析处理,实现变压器工作状态的在线监测,能够对变压器绕组是否产生形变做出诊断。针对广州变电站实地情况设计安装了相应振动采集系统,并已成功投入应用。 展开更多
关键词 分布式系统 变压器振动 绕组形变 在线监测
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基于变压器振动的分布式绕组状态检测装置的开发与应用 被引量:6
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作者 袁鑫锋 李周晨昕 +1 位作者 宋人杰 金之俭 《电测与仪表》 北大核心 2020年第23期141-147,共7页
振动法是一种通过采集变压器箱壁振动信息来判断内部绕组健康状态的方法,具有检测效率高、检测精度高等特点。理论研究表明稳态振动信号较为微弱,受到绕组健康状态、变压器运行时电流电压值、环境信息等多重因素影响。传统的振动采集装... 振动法是一种通过采集变压器箱壁振动信息来判断内部绕组健康状态的方法,具有检测效率高、检测精度高等特点。理论研究表明稳态振动信号较为微弱,受到绕组健康状态、变压器运行时电流电压值、环境信息等多重因素影响。传统的振动采集装置多为一体式结构,在采集精度及抗干扰能力上存在缺陷,且由于振动信号源与电流电压信号源异地分布无法完成同时采集,影响振动信息的判断。文中设计了分布式振动检测装置,在变压器旁安装高精度、抗干扰能力强的振动采集单元就地采集振动信号,在变压器二次端子处安装电流、电压采集单元,将得到的信号利用光纤统一发送至主控室内的上位机进行分析,采集单元间通过光纤对时实现同步采样。系统已在变电站内实现稳定运行。 展开更多
关键词 电力变压器 变压器振动 分布式装置 绕组形变 故障检测
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突发短路试验中变压器振动监测系统的设计 被引量:5
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作者 廖巍 田昊洋 +3 位作者 胡敏 陈海昆 袁鑫锋 金之俭 《电测与仪表》 北大核心 2020年第9期110-116,127,共8页
突发短路试验能够对变压器的抗短路能力进行评估,而绕组在试验中是否发生形变是重要的判断标准。基于振动分析法的绕组状态检测技术具有灵敏度高、工作效率高等优点,但现有的变压器振动采集系统不能满足短路试验中对采集精度和防护标准... 突发短路试验能够对变压器的抗短路能力进行评估,而绕组在试验中是否发生形变是重要的判断标准。基于振动分析法的绕组状态检测技术具有灵敏度高、工作效率高等优点,但现有的变压器振动采集系统不能满足短路试验中对采集精度和防护标准的要求,文中设计了分布式变压器振动采集系统,在试验间内安装高防护等级、高精度的采集单元,将采样得到的振动信号就地转换为数字信号发送至控制室内的主控单元,避免短路试验中恶劣的电磁环境对采样信息产生干扰。后期可通过计算机对振动信号进行处理来分析绕组健康状态,目前系统已成功投入应用。 展开更多
关键词 突发短路 变压器振动 绕组形变 分布式系统
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变压器振动法在线监测技术 被引量:1
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作者 盛连军 金胤豪 +2 位作者 曹斌 杨秀 李峰 《上海电力学院学报》 CAS 2014年第5期451-455,共5页
阐述了变压器常见的故障类型,讨论了变压器的振动原因、振动传播方式及振动法在变压器在线监测中的应用,总结了变压器振动法的优缺点,提出了振动法要解决的问题和最终要实现的目标.
关键词 变压器振动 在线监测技术 变压器故障诊断
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变压器振动监测与诊断技术的研究现状及发展 被引量:3
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作者 赵永 胡远芳 +1 位作者 李周晨昕 张建文 《电子技术与软件工程》 2020年第13期214-218,共5页
本文对变压器振动机理、振动影响因素、故障诊断方法等几个方面展开了现状的研究和归纳,并针对目前振动法的研究现状提出了展望。
关键词 变压器振动 振动 振动影响 监测与诊断 研究现状 故障诊断方法 现状及发展
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基于EEMD分解与相关系数的变压器振动信号特征量提取 被引量:5
16
作者 徐舒蓉 刘君 +4 位作者 曾华荣 吕黔苏 李堃 杨旗 赵莉华 《电力大数据》 2021年第12期62-72,共11页
基于振动信号分析的变压器机械故障诊断中,从振动信号中提取反映故障前后变化的特征信息量是关键技术之一。本文提出基于EEMD分解、相关系数提取敏感IMF分量的方法对信号进行处理并重构,以提取特征频率、峭度、幅值、均值四个特征,构成... 基于振动信号分析的变压器机械故障诊断中,从振动信号中提取反映故障前后变化的特征信息量是关键技术之一。本文提出基于EEMD分解、相关系数提取敏感IMF分量的方法对信号进行处理并重构,以提取特征频率、峭度、幅值、均值四个特征,构成多维度的变压器状态特征向量。将该方法应用于提取试验变压器正常空载、空载铁心松动状态下的特征向量,结果表明正常空载情况下特征频率为100Hz,空载铁心松动故障时为200Hz;正常情况下峭度值集中在2.0~2.6之间;铁心松动后幅值和均值都增大。最后将该方法运用于在运变压器发生磁路故障、铁心多点接地故障前后的信号特征向量提取,结果表明故障状态下各特征值均增大,但是不同故障下各特征值的增大幅度各异,据此有望通过振动信号进一步实现变压器故障类型的诊断。 展开更多
关键词 变压器振动 EEMD分解 相关系数法 特征量 变压器故障
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基于EEMD的变压器振动与声音信号IMF峭度特征量提取方法 被引量:6
17
作者 王吉林 孟垂懿 《水电能源科学》 北大核心 2019年第9期183-187,共5页
针对变压器振动问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的本征模函数(IMF)峭度特征量提取方法,并运用相关系数法、快速谱峭度图法提取敏感IMF分量。提取试验变压器正常、铁心松动故障状态下的振动、声音信号的特征量,研究变压器在... 针对变压器振动问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的本征模函数(IMF)峭度特征量提取方法,并运用相关系数法、快速谱峭度图法提取敏感IMF分量。提取试验变压器正常、铁心松动故障状态下的振动、声音信号的特征量,研究变压器在正常、故障状态下这两种信号特征量分布情况;分析实际运行中出现铁心磁路故障、铁心多点接地故障状态的变压器的IMF峭度特征。结果表明,提出的特征量提取方法可同时反映频域、时域特性;在不同故障条件下,振动与声音信号的特征量变化不同,二者可相互补充,研究两种信号更有利于变压器状态的判定。 展开更多
关键词 变压器振动 声音信号 峭度 集合经验模态分解
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变压器振动在典型建筑结构中的衰减特性
18
作者 卢铃 谢紫银 +3 位作者 吴晓文 Hakbong Kim 李军 翟国庆 《应用声学》 CSCD 北大核心 2021年第3期474-479,共6页
为掌握10 kV居民区配电变压器振动在建筑中的衰减规律,将实测的变压器振动加速度转化为激励力,作用于剪力墙和框架建筑上,采用有限元法仿真研究变压器振动在建筑中的衰减特性。结果表明,在具有相同层高、层数的剪力墙、框架高层建筑中,... 为掌握10 kV居民区配电变压器振动在建筑中的衰减规律,将实测的变压器振动加速度转化为激励力,作用于剪力墙和框架建筑上,采用有限元法仿真研究变压器振动在建筑中的衰减特性。结果表明,在具有相同层高、层数的剪力墙、框架高层建筑中,位于负一层的变压器传播至各楼层的铅垂向振动加速度级(0-500 Hz),随楼层离地高度h对数值(lg h)的增加线性下降,其斜率分别为33.26和24.84,前者的衰减速率(lg h每增加1振动加速度级的衰减量)约为后者的1.3倍;在剪力墙、框架多层建筑中斜率分别为31.87和20.07,前者的衰减速率约为后者的1.6倍。可见,当建筑层高、层数相同时,变压器振动在剪力墙建筑中比框架建筑中衰减更快;当建筑结构相同时,振动在高层建筑中的衰减速率略大于多层建筑。对0-80 Hz环境振动,变压器振动在剪力墙高层建筑中的铅垂向Z振级衰减速率约为框架高层建筑的2.4倍;剪力墙多层建筑振动衰减速率约为框架多层建筑的3.7倍。在此基础上,建立了变压器传播至剪力墙、框架建筑不同楼层的振动单值和分频段预测模型,可为变压器引起的建筑室内振动预测和控制提供依据。 展开更多
关键词 变压器振动 建筑结构 数值仿真 衰减特性
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基于小波能量谱分析的变压器振动特性 被引量:4
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作者 李少飞 马兴明 毛新宇 《黑龙江电力》 CAS 2020年第4期288-292,共5页
变压器作为电网核心设备,其安全稳定运行直接影响电网供电可靠性。不同运行状态下,变压器箱体振动情况不同,因此,通过变压器振动信号对运行状态进行判断具有重要意义。为此,针对变压器振动问题,对变压器箱体不同振动采样点采样信号进行... 变压器作为电网核心设备,其安全稳定运行直接影响电网供电可靠性。不同运行状态下,变压器箱体振动情况不同,因此,通过变压器振动信号对运行状态进行判断具有重要意义。为此,针对变压器振动问题,对变压器箱体不同振动采样点采样信号进行小波分解、信号重构、提取分解重构信号能量谱,以不同频段能量占比为特征值,对变压器运行问题提供有效辨识方法。 展开更多
关键词 小波变换 变压器振动 能量谱
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基于电能质量的变压器振动机理模型及振动信号相关性分析 被引量:7
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作者 许中平 赵峰 +2 位作者 李守超 于希永 吕建兵 《变压器》 2021年第10期19-24,共6页
基于电能质量相关电气量重构了变压器振动机理模型,分析了电能质量不同电气量导致振动特征的变化过程,并利用相关性矩阵发现了振动信号不同频率之间的相关性。基于振动相关性矩阵,使用inception-v3卷积神经网络实现了电能质量类型分类,... 基于电能质量相关电气量重构了变压器振动机理模型,分析了电能质量不同电气量导致振动特征的变化过程,并利用相关性矩阵发现了振动信号不同频率之间的相关性。基于振动相关性矩阵,使用inception-v3卷积神经网络实现了电能质量类型分类,验证了相关性矩阵的信息价值。 展开更多
关键词 电能质量 变压器振动 相关性
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