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基于LabVIEW的变压器振动监测方法及应用研究

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 变压器绕组传统监测方法的优缺点

1.3 变压器振动监测法国内外研究现状

1.4 变压器振动监测法的基本原理

1.5 本文主要工作及各章节内容

第2章 变压器绕组振动的建模分析

2.1 变压器振动的原理

2.2 变压器绕组轴向振动的线性模型

2.3 变压器绕组轴向振动的非线性模型

2.4 本章小结

第3章 变压器振动监测方案的硬件设计

3.1 变压器振动监测方案的硬件结构

3.2 变压器振动监测方案的组件

3.3 变压器振动监测方案的抗干扰设计

3.4 本章小结

第4章 基于LabVIEW的变压器振动监测软件设计

4.1 虚拟仪器简介

4.2 主程序开发

4.3 数据采集、保存与回放

4.4 信号处理算法

4.5 本章小结

第5章 变压器振动监测试验及数据分析

5.1 试验变压器

5.2 运行中电压对变压器振动的影响

5.3 压电式加速度传感器的固定位置

5.4 振动监测试验中数据采集的过程

5.5 试验结果分析

5.6 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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摘要

变压器的安全可靠运行一直以来都是电力系统中备受关注重要的问题,一旦变压器发生故障,会对电网的稳定运行产生严重的影响,造成重大经济损失。随着我国电网朝着超高压、远距离和智能化的方向发展,电压等级的提高和输送容量的增加更需要变压器的正常运行。常规的事后维修和预防维修检测方法不能保证电力系统供电可靠性和经济性。为了确保电力系统中各种电气设备的正常运行(包括变压器),基于振动的变压器状态监测技术应运而生。该监测方法通过分析处理变压器油箱表面的振动信号来完成对变压器运行状态的监测。
  本文首先简述了变压器监测研究的现状及特点,阐明了提出对变压器运行状态监测的重要意义,然后分析了变压器振动产生和传播的原理以及变压器的常见故障,并对变压器绕组做了受力分析,通过主要研究变压器绕组的振动信号为例,设计介绍了变压器绕组松动试验。通过LabVIEW虚拟试验平台搭建监测软件,结合两者良好的人机交互界面与强大的运算能力的优势,将本文所提想法得到了实现,利用傅里叶变换技术分析了变压器正常情况和绕组松动情况下变压器表面振动信号的时频特征,总结出了判断变压器绕组松动的方法。该方法简单易行,结果证明该方法能够实现对变压器运行状态的判别,为以后对变压器故障诊断的研究奠定了基础。

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