应用优化限制带宽经验模态分解法识别电力变压器绕组模态参数
2014-09-07周求宽王丰华万军彪段若晨
振动与冲击 2014年13期
周求宽,王丰华,万军彪,耿 超,段若晨
(1. 江西省电力科学研究院,南昌 330096;2. 上海交通大学 电气工程系,上海 200240)
作为电力系统中的重要组成部分之一,电力变压器的稳定性与可靠性与整个电网的安全运行密切相关。变压器在正常运行时,绕组会受电动力激励而产生振动,其激励力的频率为100 Hz。若变压器绕组固有频率与激励力频率相近,将会产生共振现象,使得变压器绕组的振幅剧增,进而可能引起绕组严重变形、绝缘损坏甚至绕组失稳坍塌等严重故障。因此,使绕组固有频率远离激励频率对变压器的优化设计与制造意义重大[1]。另一方面,变压器绕组在长期运行过程中可能会遭受到短路冲击的作用,短路冲击中产生的强大电动力可能使绕组发生松动或局部变形,使绕组机械特性发生明显改变,从而导致模态参数的变化,进而表现为变压器绕组振动特性及振动信号的改变[2];因此,变压器绕组模态参数的准确识别与变压器的制造与运行密切相关,具有重要的理论研究和工程应用价值。
变压器绕组的模态参数主要包括固有频率、振型和阻尼比等,它们恰当全面的描述了整个绕组机械系统的整体固有动态特性。目前,对于变压器绕组这类机械结构模态参数的获取途径主要是对绕组结构进行试验测试和数据获取,进而进行分析和参数识别。传统的模态参数识别方法主要包括最小二乘负指数法、时间序列分析法等时域辨识方法[3]和最小二乘圆拟合法、分区模态综合法、频域总体识别法[4]等频域识别方法两大类,但这些方法大都仅限于在时域或者频域中单独对测试信号进行识别,参数辨识精度有限;……
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