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电力变压器绕组振动特性及状态诊断方法研究的中期报告
引言：
电力变压器是输配电系统中不可缺少的设备，对于电力系统的安全和稳定运行具有重要意义。变压器的绕组是变压器中最重要的组成部分之一，它的性能和健康状况对整个变压器的性能影响很大。本文主要研究电力变压器绕组的振动特性及状态诊断方法，并结合实例进行分析和探讨。
一、绕组振动特性的分析
绕组的振动是由于机械力作用下，绕组和铁芯的相互作用所产生的。绕组的振动有两种形式。一种是绕组整体的弹性振动，另一种是绕组内部的局部振动。绕组的振动不仅会导致变压器的噪声污染，还会对变压器的绝缘系统造成损坏。
绕组振动通常分为自由振动和强迫振动。其中，自由振动是指在外部作用力消失后，绕组自身的振动；强迫振动则是指绕组在外部作用力作用下产生的振动，主要有以下几种类型：
1.电场作用下的振动
当电力变压器在运行时，由于电磁感应力的作用，改变铁芯磁通的异步性会产生一个横向的电磁力，导致绕组的自由振动。
2.热膨胀作用下的振动
当变压器通电并运行时，由于电流过载或长期负荷变化，会产生大量的热能，导致铁芯和绕组的温度升高，进而引起热膨胀。由于热膨胀系数的不同，绕组和铁芯会在不同的方向上膨胀，产生一个相对运动，进而使得绕组的受力状态发生了变化，从而导致了振动的产生。
3.载流作用下的振动
当变压器通电后，由于电流的存在产生了的磁场和磁力的影响，导致了绕组的振动，这种振动称为载流振动。载流振动的频率通常为50Hz，与电网频率一样。
二、绕组状态诊断方法的探讨
为了保证变压器的正常运行，及时发现变压器绕组的故障和病害十分重要。常用的诊断方法有以下几种：
1.利用振动传感器对绕组的振动进行检测
通过安装振动传感器在变压器的端壳上或绕组表面上，对绕组的振动进行实时检测，并在后台进行分析和处理，可以及时发现绕组的振动异常。同时，将振动数据进行存储，可以为后续的维护和修理提供数据依据。
2.利用电磁传感器进行检测
电磁传感器可以检测绕组中的电磁场，如果发现了异常的电磁场分布，就可以判断绕组绕组有故障或病害。这种方法对绝缘破损、绕组接触不良和绕组中的局部故障比较敏感，能够诊断这些故障并定位，但对于一些振动故障的检测能力较弱。
3.利用高频压电谐振技术进行检测
高频压电谐振技术是一种新兴的诊断技术，它通过在变压器绕组上附着一个压电器件，利用高频激励信号进行激励，不断变化激励信号的频率，寻找绕组的谐振频率，可检测到绕组中的各种故障，可诊断绕组内部的局部振动故障。
4.利用红外热像仪进行检测
红外热像仪可以检测变压器绕组的温度分布，检测出异常的温度分布，可帮助确定绕组的局部故障和绕组的接触不良等病害情况。
结论：
绕组振动是影响电力变压器性能的重要因素之一，因此，对电力变压器绕组振动特性的研究和状态诊断十分重要。我们可以通过安装传感器等手段，对变压器振动进行监测，以及利用高频压电谐振技术、电磁传感器、红外热像仪等技术进行绕组病害的诊断，保证变压器的安全和稳定运行。