变压器直流偏磁电—磁—力特性及振动信号时频特征分析研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 论文的背景及研究意义 | 第12-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 变压器振动分析研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.2 变压器数值计算研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.3 变压器直流偏磁研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.4 目前存在主要的问题 | 第20-21页 |
| 1.3 论文的主要工作 | 第21-24页 |
| 2 变压器振动机理及建模等效方法研究 | 第24-42页 |
| 2.1 引言 | 第24-26页 |
| 2.2 铁芯激励与振动模型 | 第26-30页 |
| 2.2.1 铁芯磁致伸缩 | 第26-27页 |
| 2.2.2 铁芯叠片电磁力 | 第27-28页 |
| 2.2.3 铁芯振动等效模型 | 第28-30页 |
| 2.3 绕组激励与振动模型 | 第30-33页 |
| 2.3.1 绕组电磁力 | 第31-32页 |
| 2.3.2 绕组振动等效模型 | 第32-33页 |
| 2.4 变压器结构件等效分析 | 第33-38页 |
| 2.4.1 夹件类等效 | 第33-34页 |
| 2.4.2 螺杆类等效 | 第34-35页 |
| 2.4.3 箱体外壳等效 | 第35-36页 |
| 2.4.4 变压器油的影响 | 第36-38页 |
| 2.5 变压器振动传递分析 | 第38-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-42页 |
| 3 基于多物理场的变压器电-磁-力特性分析 | 第42-72页 |
| 3.1 引言 | 第42-43页 |
| 3.2 变压器电-磁-力多物理场计算模型 | 第43-50页 |
| 3.2.1 电磁场数学模型 | 第43-44页 |
| 3.2.2 应力场数学模型 | 第44-45页 |
| 3.2.3 电-磁-力耦合计算 | 第45-46页 |
| 3.2.4 变压器物理模型 | 第46-48页 |
| 3.2.5 基本假设 | 第48页 |
| 3.2.6 模型求解与计算 | 第48-50页 |
| 3.3 磁致伸缩曲线测定 | 第50-56页 |
| 3.3.1 螺线管磁场发生器的设计与实现 | 第50-53页 |
| 3.3.2 硅钢片应变测试平台 | 第53-54页 |
| 3.3.3 实验结果与分析 | 第54-56页 |
| 3.4 振动源计算与分析 | 第56-61页 |
| 3.4.1 铁芯计算结果 | 第56-59页 |
| 3.4.2 绕组计算结果 | 第59-61页 |
| 3.5 整体结构计算与分析 | 第61-68页 |
| 3.5.1 内部结构件力学特性分析 | 第62-64页 |
| 3.5.2 箱体外壳力学特性分析 | 第64-66页 |
| 3.5.3 变压器振动传递特性分析 | 第66-68页 |
| 3.6 偏磁形变计算与分析 | 第68-71页 |
| 3.6.1 铁芯计算结果 | 第68-69页 |
| 3.6.2 夹件计算结果 | 第69-70页 |
| 3.6.3 箱体外壳计算结果 | 第70-71页 |
| 3.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 4 变压器振动监测试验研究 | 第72-84页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 变压器振动监测系统设计 | 第72-77页 |
| 4.2.1 传感器的选择与布置 | 第72-74页 |
| 4.2.2 振动监测平台硬件结构设计 | 第74-75页 |
| 4.2.3 基于虚拟仪器的上位机 | 第75-77页 |
| 4.2.4 振动测试平台抗干扰措施 | 第77页 |
| 4.3 直流偏磁振动测试分析 | 第77-83页 |
| 4.3.1 振动测试结果分析 | 第77-80页 |
| 4.3.2 加速度信号谐波分析 | 第80-83页 |
| 4.4 小结 | 第83-84页 |
| 5 变压器偏磁振动时频特性与特征提取研究 | 第84-114页 |
| 5.1 引言 | 第84-85页 |
| 5.2 振动位移信号计算 | 第85-89页 |
| 5.2.1 时域积分计算 | 第85-87页 |
| 5.2.2 最小二乘法去趋势 | 第87页 |
| 5.2.3 位移信号计算结果 | 第87-89页 |
| 5.3 基于HHT的偏磁振动时频特性分析 | 第89-100页 |
| 5.3.1 经验模态分解分析 | 第89-96页 |
| 5.3.2 希尔伯特-黄谱分析 | 第96-99页 |
| 5.3.3 HHT边际谱分析 | 第99-100页 |
| 5.4 变压器偏磁振动特征提取研究 | 第100-108页 |
| 5.4.1 基于HHT基态能量比的提取方法 | 第100-102页 |
| 5.4.2 基于时域半波能量比的提取方法 | 第102-104页 |
| 5.4.3 特征量计算结果分析 | 第104-108页 |
| 5.5 基于信号复杂度的偏磁饱和分析 | 第108-112页 |
| 5.5.1 IMF-VC重构方法 | 第108-109页 |
| 5.5.2 信号复杂度分析方法 | 第109-110页 |
| 5.5.3 铁芯饱和形变复杂度分析 | 第110-111页 |
| 5.5.4 变压器饱和振动复杂度分析 | 第111-112页 |
| 5.6 小结 | 第112-114页 |
| 6 变电站主变偏磁振动试验分析与研究 | 第114-128页 |
| 6.1 引言 | 第114页 |
| 6.2 主变振动测试与分析 | 第114-118页 |
| 6.2.1 测试环境与条件 | 第114-117页 |
| 6.2.2 现场测试与结果 | 第117-118页 |
| 6.3 偏磁振动信号的处理与分析 | 第118-122页 |
| 6.3.1 振动信号预处理 | 第118-121页 |
| 6.3.2 偏磁振动特征分析 | 第121-122页 |
| 6.4 偏磁振动对噪声的影响分析 | 第122-126页 |
| 6.4.1 噪声测试方法 | 第122-123页 |
| 6.4.2 测量结果与分析 | 第123-126页 |
| 6.5 小结 | 第126-128页 |
| 7 总结与展望 | 第128-132页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第128-130页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132-134页 |
| 参考文献 | 第134-144页 |
| 附录 | 第144-153页 |
| A. 变电站主变振动测试结果 | 第144-152页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第152-153页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第153页 |
