[發明專利]考慮絕緣油振動抑制作用的油浸式變壓器振動分析方法

在審

• 申請號: 201911323664.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111159868A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 章李烽;李曉華;呂舒藝;時勝寒;褚福源
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14;G01R31/62;G01H17/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐穎

本發明涉及一種考慮絕緣油振動抑制作用的油浸式變壓器振動分析方法，絕緣油流體振動對變壓器的振動抑制是由絕緣油振動的流體場與變壓器本體振動的結構場耦合得到，建立傳播方程，測試得到不考慮絕緣油振動抑制和考慮絕緣油振動抑制兩種情況下的時間和位移關系圖，從而引入修正比率系數，建立不同溫度下修正比率系數數值圖，用于振動分析的快速修改。考慮絕緣油的影響后的振動分析相比于原本計算油浸式變壓器振動采用的真空模型更加切合實際，同時實現絕緣油影響因素的快速修正。

技術領域

本發明涉及一種檢測技術，特別涉及一種考慮絕緣油振動抑制作用的油浸式變壓器振動分析方法。

背景技術

目前，油浸式變壓器在我國輸配電網中扮演著越來越重要的作用，但是變壓器在運行中不可避免的存在著振動，長時間的振動將會導致變壓器內部出現故障或者金屬疲勞，準確分析計算油浸式變壓器的振動能夠有效評估變壓器壽命以及內部運行情況，因此準確的計算顯得尤為重要。

發明內容

本發明是針對常規油浸式變壓器振動計算由于忽視絕緣油的存在而分析不準確的問題，提出了一種考慮絕緣油振動抑制作用的變壓器振動分析方法，相比于原本計算更為準確，更加切合實際。

本發明的技術方案為：一種考慮絕緣油振動抑制作用的油浸式變壓器振動分析方法，油浸式變壓器振動包括變壓器工作振動加上絕緣油流體振動對變壓器的振動抑制；分析具體步驟如下：

1)絕緣油流體振動對變壓器的振動抑制是由絕緣油振動的流體場與變壓器本體振動的結構場耦合得到，其傳播方程為：

式中：p為波動壓力；c₀為振動波在絕緣油中的傳播速度，m/s；t為時間變量；為拉普拉斯算子符；

2)引入一個考慮絕緣油抑制的修正比率系數β來修改振動分析：

S_soil＝(1-β)S

S表示不考慮絕緣油振動抑制的振動位移計算值；S_soil表示考慮絕緣油振動抑制的振動位移計算值；

設定測試溫度，在此溫度下建立時間與不考慮絕緣油振動抑制和考慮絕緣油振動抑制兩種情況下的變壓器工作振動位移曲線圖，由兩曲線圖得到測試溫度下修正比率系數β；

3)根據不同溫度下絕緣油的動力粘度、密度直接影響流體中的波動壓力p，再根據步驟2)公式得到不同溫度下的修正比率系數β；

式中v為絕緣油的動力粘度，s_l為絕緣油的冷凝系數；ρ為絕緣油密度；

4)建立修正比率系數β與溫度對應的數值圖，用于對于不同溫度下油浸式變壓器振動的快速修正。

本發明的有益效果在于：本發明考慮絕緣油振動抑制作用的油浸式變壓器振動分析方法，考慮絕緣油的影響后的振動分析相比于原本計算油浸式變壓器振動采用的真空模型更加切合實際，同時實現絕緣油影響因素的快速修正。

附圖說明

圖1為本發明絕緣油影響因素的原理圖；

圖2為本發明同一溫度下絕緣油振動抑制作用的對比圖；

圖3為本發明修正系數β的溫度函數的數值圖。

具體實施方式

油浸式變壓器振動使得其接觸表面的絕緣油發生形變，表面力做功產生能量以壓強合力的形式表現出來，絕緣油以壓力波的形式由近及遠地向油箱壁傳播，如圖1所示。絕緣油對外表現為流體振動，此處產生的表面力即壓力為絕緣油振動的流體場與變壓器本體振動的結構場耦合的關鍵，傳播方程為：