Контроль технического состояния активной части силового трансформатора на основе расчетно-экспериментальных методов оценки вибрационных характеристик

• Автор: Тюрин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Глава первая

ЗАДА ЧИ ВИБРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В ЭКСПЛУТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ

1.1 Методы и средства оценки технического состояния силовых трансформаторов

1.2 Методы и средства вибрационной диагностики силовых трансформаторов

1.3 Постановка задачи контроля вибрационных характеристик

силовых трансформаторов

ГЛАВА ВТОРАЯ ■

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ И АМПЛИТУД ВЫНУЖДЕННЫХ ФОРМ КОЛЕБАНИЙ АКТИВНОЙ ЧАСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.1 Источники вибрации силового трансформатора

2.2 Расчетно-экспериментальный метод контроля собственных частот магнитопровода с обмотками
2.3 Расчетно-экспериментальный метод оценки амплитуд вынужденных форм колебаний магнитопровода
2.3.1 Силы, действующие на активную часть силового трансформатора
2.3.2 Силы, действующие на магнитопровод под действием магнитного поля генерируемого обмотками при наличии несимметрии
2.3.2 Расчет вынужденных форм колебаний магнитопровода
2.4 Анализ технического состояния магнитопроводана основе оценки
собственных частот и вынужденных форм колебаний
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
МЕТОД АНАЛИЗА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТ С ВЫСОКИМ РАЗРЕШЕНИЕМ ПО ЧАСТОТЕ НА ФОНЕ ШИРОКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ
3.1 Методы, системы и погрешности оценивания спектральных характеристик вибрационных процессов
3.2 Спектральный анализ смеси детерминированной и случайной вибрации
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АКТИВНОЙ ЧАСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
4.1. Реализация аппаратно-программного комплекса на базе персонального
компьютера типа КГо1еВоок и стационарного комплекса на базе персонального компьютера типа 1ВМ РС и АЦП-ЦАП Ь-305
4.2. Алгоритм снятия виброакустического отклика. Программное
обеспечение
4.3. Порядок проведения экспериментов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Высокие требования к надежности и экономичности основного оборудования электроэнергетических систем, выполняющего функции преобразования уровня напряжения в электрических сетях (силовые трансформаторы) обуславливают необходимость поиска новых способов оценки их технического состояния. При этом выдвигается требование существенного снижения времени проведения контроля технического состояния при достаточно высокой чувствительности к наиболее вероятным видам повреждений, связанных в рассматриваемом случае с нарушением степени опрессовки активной части трансформатора.
Существующие на сегодняшний день способы диагностики силового оборудования предполагают его частичную или полную разборку, что зачастую приводит к отказам трансформаторам сразу после ввода их в работу. Также необходимо отметить о случаях невозможного вывода оборудования из рабочего режима эксплуатации.
Среди различных методов оценки технического состояния силового электрооборудования одним из наиболее эффективных является метод вибрационной диагностики. Он основывается на: измерении параметров и характеристик вибрации, генерируемых силовым трансформатором; сравнении по определенным критериям экспериментальных оценок параметров и характеристик вибрации с заданными; принятии решения о техническом состоянии.
Установление зависимостей между параметрами дефектов и характеристиками вибрационных процессов для исследуемого силового оборудования и качественный анализ характеристик этих процессов являются важнейшими задачами при оценке его технического состояния.
Для оценки технического состояния активной части силовых трансформаторов возможно применение методов диагностики основанных на оценках собственных частот и амплитуд вынужденных форм колебаний

где а - некоторый коэффициент, определяемый по выражению
Ш— изгибная жесткость сечения балки;
(2.8)
т - интенсивность массы балки (масса единицы длины); р - собственная частота колебаний;
ЗУ.иууУхУхУ - функции Крылова, определяемые по
формулам:
5(ах) = У2 [сЬ(ях) + соз(ох)] Т (ах) = У2 (Дфах) + яп(дп:)] и (ах) = У2 [сЬ(йос) - соз(ах)] У(ах) = У [зЬ(ях) - зш(си)]
(2.9)
Причем в функциях 3,Т,иу значение х = £, а в 8У,Х1У - х = Н (рис.2.5.).
Проходя последовательно по всем дополнительным связям, составим выражения для остальных реакций (2.10).
Для решения полученной системы канонических уравнений метода перемещений составим частотный определитель и приравняем его к нулю (это выражает условие ненулевых решений для 2У
Г21 Г22 Г23
аЕЕ(ЕУ-ТЦ) aEJ(SV-TU) aEJ(S1V] -ЗД).
и2-ту + и2-ту + и?-ту,
ГП ц2 _Ту>
аЕІУ
г28 и1-ТУ'
аЕІУ
(2.10)
аЕТ (БУ - ТУ) аЕІ^у-Тр,),
и2-ту + и2-ту
гъх = 0;