电力变压器绕组轴向振动模态分析：预紧力影响

"该文章是2010年由李洪奎和李岩发表在《电机与控制学报》上的研究论文，主要探讨了不同预紧力下电力变压器绕组的轴向振动模态分析。" 电力变压器是电力系统中的关键设备，其稳定运行对于电力系统的安全至关重要。绕组作为变压器的核心部分，其振动特性直接影响到变压器的寿命和效率。本文深入研究了变压器绕组在轴向振动过程中的动态行为，特别是在不同预紧力条件下的表现。 首先，作者基于电力变压器绕组的轴向振动的弹簧质量系统模型，考虑了非线性因素，构建了一个包含轴向质量、弹塑性绝缘垫块和夹件的仿真系统。这个系统能够模拟电力变压器绕组在实际工作中的复杂振动情况。通过该模型，他们提出了分析轴向振动模态的方法，揭示了每一阶模态的固有频率和对应的振动形态。 其次，论文指出预紧力的变化对变压器绕组轴向振动固有频率有显著影响。这种关系对于理解和预测变压器在运行中的动态响应至关重要，因为轴向振动的固有频率需要避免与轴向电磁力的频率重合，以防止过度振动导致的潜在损坏。 为了验证理论分析的准确性，研究人员运用有限元软件ANSYS进行了数值仿真，并通过瞬态激振法进行了实验验证。仿真结果与实验数据的一致性证明了所建立模型的有效性。此外，他们还创建了一个数据库，记录了绕组预紧力与固有频率之间的关系，这为变压器设计者提供了宝贵的参考数据，有助于他们在设计阶段就能合理地规避轴向振动问题。 这篇论文对电力变压器的设计和优化提供了理论支持，强调了预紧力调整在控制轴向振动和保护变压器结构完整性方面的重要性。这一研究对于提升电力变压器的可靠性和运行效率有着深远的意义。