[發明專利]一種油浸式電力變壓器動力響應放大方法及裝置

有效

• 申請號: 201710596874.1
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107202634B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 楊毅;劉石;高慶水;張楚;田豐;李力;杜勝磊;韓丹;田河;金格;蔡筍;孟源源
• 申請（專利權）人: 南方電網電力科技股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種油浸式電力變壓器動力響應放大方法，其特征在于，包括：

S1：接收預定的變壓器油箱壁振動放大的倍數和油箱壁動力放大梁的初始參數；

S2：對油箱壁動力放大梁進行諧響應分析，計算油箱壁動力放大梁的動力放大系數，其中，所述諧響應分析的步驟為：

建立子單元建立油箱壁動力放大梁的動力學方程：

式中，x、指油箱壁動力放大梁的位移、速度、加速度，M、C、K、f(t)分別為質量矩陣、阻尼矩陣、剛度矩陣，以及激振力列陣，f(t)＝Fe^jωt；F為激振力幅值，j為虛數單位，ω為激振力頻率，t為時間；

第一計算子單元求解動力學方程的特征值，特征值就是固有頻率和模態振型，獲得動力放大梁的前n階固有頻率f_i，梁的模態振型變壓器振動頻響范圍一般小于1000Hz，故可取f_n≤1000Hz；

第二計算子單元求解油箱壁動力放大梁的穩態響應：

式中，X是指油箱壁動力放大梁的穩態響應，m_i、k_i、c_i分別為模態質量、模態剛度、模態阻尼，滿足以下關系：diag[]為對角矩陣，

第三計算子單元計算油箱壁動力放大梁的動力放大系數T_d，計算公式如下：

式中，X_{chuan_x}、X_{chuan_y}、X_{chuan_z}分別為傳感器位置測點x方向、y方向、z方向振動穩態幅值，X_{bi_x}、X_{bi_y}、X_{bi_z}分別為油箱壁x方向、y方向、z方向振動穩態幅值；穩態響應X是一個矩陣，X_{chuan_x}、X_{chuan_y}、X_{chuan_z}、X_{bi_x}、X_{bi_y}、X_{bi_z}都是其中的元素；

其中坐標表示x、y、z三個方向的動力放大系數；

第四計算子單元計算f₀＝100Hz處的動力放大系數

S3：判斷所述動力放大系數和所述倍數的差值是否滿足預定的閾值，若是，則結束，若否，則更新油箱壁動力放大梁的初始參數，直至所述動力放大系數和所述倍數的差值滿足預定的閾值。

2.根據權利要求1所述的油浸式電力變壓器動力響應放大方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

接收預定的變壓器油箱壁振動頻率處的油箱壁振動放大的倍數和所述振動頻率對應的油箱壁動力放大梁的初始參數。

3.根據權利要求2所述的油浸式電力變壓器動力響應放大方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

建立油箱壁動力放大梁的動力學方程，計算所述動力學方程的特征值，通過所述動力學方程和所述特征值，計算油箱壁動力放大梁的穩態響應，通過所述穩態響應計算油箱壁動力放大梁的動力放大系數，再計算在所述振動頻率處的油箱壁動力放大梁的動力放大系數。

4.根據權利要求3所述的油浸式電力變壓器動力響應放大方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

判斷在所述振動頻率處的所述動力放大系數和所述倍數的差值是否滿足預定的閾值，若是，則結束，若否，則更新油箱壁動力放大梁的初始參數，直至所述動力放大系數和所述倍數的差值滿足預定的閾值。

5.根據權利要求4所述的油浸式電力變壓器動力響應放大方法，其特征在于，所述油箱壁動力放大梁的初始參數包括材料彈性模量、密度，梁截面關于中性軸的慣性矩、橫截面積和長度，所述初始參數和所述振動頻率滿足預定的公式。