大型变压器绕组松动的有限元分析研究-CICED2016.DOC

大型变压器绕组松动的有限元分析研究 汪超1,许洪华1，弓杰伟2，马宏忠3 江苏省电力公司南京供电公司, 南京, 210019 江苏省电力公司泰州供电公司, 泰州, 210019 3. 河海大学能源与电气学院, 南京, 210008 摘要： 为了研究预紧力大小与大型变压器绕组松动的关系，通过有限元分析了不同预紧力对变压器振动信号的影响。绘制变压器绕组模型并导入有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和谐响应分析，发现绕组压紧力较小时在固有频率范围内可能产生的位移要比压紧力大时更明显，绕组中部也易于发生松动变形，并且随着绕组预紧力的减小，其固有频率会向低频部分偏移。因此，可以通过计算变压器在不同预紧力时的振动响应特性来对大型变压器绕组松动进行研究。 振动法简介 由于变压器绕组的松动或变形必然会导致变压器器身的特性发生变化对振动的传播能力也会不同所以可以由于实际变压器绕组在运输过程中发生碰撞或运行中绝缘垫块发生老化，都会造成绕组的预紧力减小而成为松弛状态，这将会引起电动力作用下的线圈运动加速度增大，而这又会通过油箱表面的振动信号表现出来。 在复杂结构的动态分析中，需要利用各种离散化方法建立结构的离散化模型。有限元方法就是将结构离散为有限个单元，随后将各个单元的质量矩阵和刚度矩阵集合成总的质量矩阵和刚度矩阵，从而得到总的系统的有限元模型 模态分析 在进行模态分析时以0.08m的单元大小对绕组进行网格划分，划分后的网格节点数为221,345，单元个数为25,269。 结论 本文从机械动力学角度通过有限元建模分析对变压器的绕组松动缺陷进行了研究变压器绕组的松动本质上影响了其本身的动力学性能，因此可以通过计算变压器在不同预紧力时的振动响应特性，并与历史数据比较，从而来判断绕组是否发生松动。 绕组松动；振动信号；有限元；模态分析；谐响应分析  Nanjing, 20-23 Sep. 2010 2010 China International Conference on Electricity Distribution (CICED 2010) 2016 China International Conference on Electricity Distribution (CICED 2016) Xi’an, 10-13 Aug, 2016 CICED2016 Session x Paper No xxx Page1/2 2016China International Conference on Electricity Distribution (CICED 2016) Xian Sep. 2016 CICED2010 Session x Paper No xxx Page2/3