10 kV變壓器鐵芯振動(dòng)特性研究
王宏升，徐建源，曹辰，范一鳴
(沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110870)
摘 要：為研究變壓器鐵芯振動(dòng)特性，以一臺(tái) S11-M-200/10 kV 油浸式變壓器為對(duì)象，建立三維瞬態(tài)仿真模型，進(jìn)行電路-磁場(chǎng)-固體力學(xué)的多場(chǎng)耦合仿真，計(jì)算分析了空載下鐵芯內(nèi)部磁場(chǎng)分布和磁致伸縮振動(dòng)特性，結(jié)果表明施加預(yù)緊力條件下，鐵扼 z 方向和鐵芯柱 x 方向的振動(dòng)加速度值較大。在此基礎(chǔ)上，采集該變壓器空載條件下 B 相鐵芯頂部振動(dòng)加速度，對(duì)比結(jié)果表明該仿真模型能夠準(zhǔn)確反映鐵芯振動(dòng)特性。
關(guān)鍵詞：變壓器；鐵芯振動(dòng)；多場(chǎng)耦合；磁致伸縮
中圖分類(lèi)號(hào)：TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2022)06-0019-05
Research on Vibration Characteristics of the Iron Core of 10 kV Transformer
WANG Hong-sheng, XU Jian-yuan, CAO Chen, FAN Yi-ming
（School of Electrical Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China）
Abstract: This paper took an S11-M-200/10 kV oil-immersed transformer as the study object to research the vibration characteristics of the iron core.It established a 3D transient simulation model to carry out the multi-field coupling simulation of circuit-magnetic field-solid mechanics.It calculated and analyzed the magnetic internal field distribution and magnetostrictive vibration characteristics of the iron core under no load.The results show that the vibration acceleration of iron choke z-direction and core column x-direction increased under the pre-tightening force.Based on the result, this study collected the vibration acceleration of the top of the B-phase iron core under the no-load condition of the transformer.The comparison results show that the simulation model could reflect the vibration characteristics of the iron core.
Key words: transformer; vibration of iron core; multi-field coupling; magnetostriction
參考文獻(xiàn)
[1] 鄧永輝. 變壓器類(lèi)設(shè)備典型故障案例匯編(2006—2010 年)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2012.
[2] 臧狀，張彬，李輝，等. 變壓器鐵心的振動(dòng)特性分析與研究[J]. 東北電力技術(shù)，2014(7) ：1-6.
[3] 黃海波，雷紅才，周衛(wèi)華，等. 基于不停電檢測(cè)的變壓器狀態(tài)檢修優(yōu)化[J] . 高電壓技術(shù)，2019，45(10) ：3300-3307.
[4] 朱葉葉，汲勝昌，張凡，等. 電力變壓器振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理及影響因素研究[J] . 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，49(6) ：115-125.
[5] 魏亞軍，臧春艷，頓玲. 三相電力變壓器振動(dòng)噪聲的多物理場(chǎng)研究[J] . 科學(xué)技術(shù)與工程，2013，13(19) ：207-211.
[6] 祝麗花. 疊片鐵心磁致伸縮效應(yīng)對(duì)變壓器、交流電機(jī)的振動(dòng)噪聲影響研究[D] . 天津：河北工業(yè)大學(xué)，2013.
[7] OMURA T, YAMAGUCHI H, ISHIGAKI Y, et al.3D vibration analysis on three phase transformer cores[J].IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials，2015，135(7) ：414-423.
[8] 沈培鋒，趙宏飛，李凱，等. 基于振動(dòng)的變壓器鐵芯松動(dòng)定位[J]. 中國(guó)電力，2014，47(9) ：66-70.
[9] 張黎，王國(guó)政，董攀婷，等. 基于磁致伸縮本征特性的晶粒取向性變壓器鐵心振動(dòng)模型[J] . 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2016，36(14) ：3990-4000.
[10] 劉行謀. 變壓器直流偏磁電-磁-力特性及振動(dòng)信號(hào)時(shí)頻特征分析研究[D]. 重慶：重慶大學(xué)，2017.
[11] JI Shengchang, ZHU Lingyu, LI Yanming.Study on transformer tank vibration characteristics in the field and its application[J].Przeglad Elektrotechniczny, 2011，87(2) ：205-211.
