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模拟技术相关技术文章基于振动法的变压器振动检测法原理及方案研究
引 言
有统计数据表明，相当数量的变压器故障来自于绕组变形。目前常用频响分析法和短路电抗法等方法对变压器绕组进行检测，这些方法均是建立在变压器绕组的电气模型基础上，只有在变压器绕组发生明显变形时才能给出较为准确的判断，但对变压器绕组松动、扭曲或轻微变形时灵敏度不高。近年来展开的振动检测法日渐成为热点，其出发点是通过检测绕组的机械特性变化来反映绕组的状态变化，与传统检测方法相比，振动分析法能更有效地检测出绕组变形。此外，振动检测法更大的优点在于可以实现在线检测。更多资讯尽在中国电工网。
上海交通大学近年来提出了一系列基于振动法的变压器绕组机械状态检测方案，并进行了大量试验研究，从中建立了以相关系数、通频带能量和振动烈度指数等为特征量的变压器绕组机械状态数学判断依据，可以通过对短路冲击状态下的振动波形分析发现变压器绕组的故障。
本文介绍了变压器振动检测法原理，应用振动信号测试系统得到变压器绕组在不同状态下的振动信号，提取量化绕组状态变化的特征值，据此来判断变压器的绕组状态。
1、变压器振动检测法原理
变压器振动主要来源于铁心与绕组。变压器铁心由层叠的硅钢片构成，硅钢片在强磁场下的磁致伸缩引发了铁心的振动，该振动幅值与电压的平方成正比，基频为电压频率的2倍。绕组振动是由流通于绕组中电流产生的电磁力引起的，该振动幅值与绕组电流平方成正比，基频为电流频率的2倍。运行中的变压器振动信号包括铁心振动信号和绕组振动信号，本文所提出的振动频响法关注于绕组变形检测。测试过程中，低压绕组短路，高压绕组单相施加频率为的电压，形成绕组电流，其电动力（频率为
）引起该相高、低压绕组振动。由于所施励磁电压远远小于变压器额定电压，铁心磁致伸缩引起的振动十分微弱，因此可以近似认为检测到的振动信号主要为绕组的振动信号，其等效力学模型如图1所示。
