本發(fā)明涉及電力設(shè)備振動(dòng)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法及裝置。

背景技術(shù)：

電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。繞組和鐵心等本體是變壓器故障多發(fā)部件，主要表現(xiàn)為繞組或鐵心的機(jī)械結(jié)構(gòu)在電磁力或者機(jī)械力作用下發(fā)生不可恢復(fù)的改變。由于變壓器內(nèi)部機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦繞組機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，隨之而變化的特征參量較多，因此針對(duì)不同特征量的監(jiān)測(cè)引申了出多種變壓器繞組狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案。目前較為常用的包括短路阻抗法、頻率響應(yīng)法，掃頻阻抗法，低壓脈沖法以及振動(dòng)信號(hào)分析法等。

變壓器運(yùn)行時(shí)，硅鋼片的磁致伸縮會(huì)引起鐵心振動(dòng)，同時(shí)繞組在負(fù)載電流的電磁力作用下也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，并通過(guò)本體、支撐結(jié)構(gòu)和絕緣油傳遞到油箱表面，引起油箱的振動(dòng)。變壓器油箱壁的振動(dòng)與變壓器繞組及鐵心的壓緊狀況、位移和繞組的變形程度等機(jī)械狀態(tài)有十分密切的關(guān)系；因此，可通過(guò)測(cè)量和分析變壓器油箱壁的振動(dòng)信號(hào)變化，研究變壓器繞組及鐵心機(jī)械狀態(tài)的變化。

振動(dòng)與機(jī)械結(jié)構(gòu)自身特性及運(yùn)行工況有關(guān)，對(duì)機(jī)械狀態(tài)變化反映較為靈敏，變壓器振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與電力系統(tǒng)間無(wú)電氣連接，基于變壓器振動(dòng)信號(hào)的變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)因其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力變壓器實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)得到越來(lái)越多的關(guān)注，以期通過(guò)振動(dòng)方法準(zhǔn)確評(píng)估變壓器內(nèi)部機(jī)械狀態(tài)，提高變壓器的故障預(yù)警能力。

現(xiàn)有的變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，都是在變壓器油箱表面粘貼電信號(hào)振動(dòng)傳感器，根據(jù)油箱表面振動(dòng)來(lái)推測(cè)變壓器本體的振動(dòng)及機(jī)械狀態(tài)的變化。油箱表面的振動(dòng)不僅與振動(dòng)源和振動(dòng)傳遞路徑相關(guān)，還受油箱體本身機(jī)械結(jié)構(gòu)特性的影響，油箱表面上的振動(dòng)并不都能有效地體現(xiàn)本體的振動(dòng)和機(jī)械狀態(tài)。因此，對(duì)變壓器鐵心、繞組等本體的振動(dòng)及機(jī)械狀態(tài)變化反映靈敏的油箱表面敏感區(qū)域進(jìn)行研究分析，排除冷卻裝置等外在振源、加強(qiáng)筋等振動(dòng)傳遞路徑上不利因素的干擾，合理選擇測(cè)點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)變壓器鐵心、繞組等本體的機(jī)械狀態(tài)線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷非常重要。

傳統(tǒng)方法測(cè)試變壓器振動(dòng)時(shí)，大多根據(jù)憑經(jīng)驗(yàn)將測(cè)點(diǎn)布置在與繞組對(duì)應(yīng)的油箱壁平板上，也有方法現(xiàn)在油箱壁上密集布置測(cè)點(diǎn)，對(duì)比各工況下的振動(dòng)情況，然后從中選擇振動(dòng)幅值較大的測(cè)點(diǎn)，用于變壓器振動(dòng)特性測(cè)試與研究。從根本上來(lái)說(shuō)，這些方法沒有考慮變壓器激振力特性以及機(jī)械結(jié)構(gòu)特征等自身固有特性，測(cè)試得到的結(jié)果無(wú)法準(zhǔn)確、客觀地反映變壓器本體的機(jī)械狀態(tài)及其變化趨勢(shì)，難以應(yīng)用于實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中。

因此，提供一種能夠敏感反應(yīng)變壓器繞組、鐵心振動(dòng)特性和狀態(tài)特征的振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法及裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法及裝置，本發(fā)明實(shí)施例確定的振動(dòng)敏感區(qū)域，其振動(dòng)能靈敏反應(yīng)變壓器繞組、鐵心振動(dòng)特性和狀態(tài)特征。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法，包括：

建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到所述節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；

獲取到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)所述原點(diǎn)頻響函數(shù)和所述跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；

根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；

通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)具體為：

根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)在各個(gè)單位均布載荷頻率作用下的振動(dòng)響應(yīng)。

優(yōu)選地，所述通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)具體為：

獲取到與各個(gè)所述單位均布載荷頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)和所述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

優(yōu)選地，沿所述節(jié)點(diǎn)模型高度方向的節(jié)點(diǎn)數(shù)量為至少3個(gè)。

優(yōu)選地，所述頻響函數(shù)矩陣為：

其中，ω為頻率；h_ij為i節(jié)點(diǎn)的頻響函數(shù)，表示在節(jié)點(diǎn)模型的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)施加單位幅值正弦激勵(lì)后節(jié)點(diǎn)模型第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，i＝j(luò)，h_ij為原點(diǎn)頻響函數(shù)，i≠j，h_ij為跨點(diǎn)頻響函數(shù)。

優(yōu)選地，所述預(yù)置第一公式為：

其中，ω為單位均布載荷頻率，單位為Hz；|h_ij(ω)|為在節(jié)點(diǎn)模型的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)施加單位幅值正弦激勵(lì)后節(jié)點(diǎn)模型第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值。

優(yōu)選地，所述預(yù)置第二公式為：

式中，R_i為第i節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；P_k為振動(dòng)響應(yīng)中與單位均布載荷頻率ω_k對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，ω_k≤1000Hz，

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定裝置，包括：

建立單元，用于建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到所述節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；

構(gòu)造單元，用于獲取到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)所述原點(diǎn)頻響函數(shù)和所述跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；

計(jì)算單元，用于根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；

選取單元，用于通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述計(jì)算單元還用于根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)在各個(gè)單位均布載荷頻率作用下的振動(dòng)響應(yīng)。

優(yōu)選地，所述選取單元還用于獲取到與各個(gè)所述單位均布載荷頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)和所述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)作。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法及裝置，其中，該變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法包括：建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到所述節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；獲取到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)所述原點(diǎn)頻響函數(shù)和所述跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；根據(jù)所述頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)所述振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)所述振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)所述節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)構(gòu)造與穩(wěn)態(tài)工況下變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到節(jié)點(diǎn)模型節(jié)點(diǎn)的頻響函數(shù)矩陣，再根據(jù)頻響函數(shù)矩陣并通過(guò)公式計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，最后對(duì)振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)選取出振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例確定的振動(dòng)敏感區(qū)域，其振動(dòng)能靈敏反應(yīng)變壓器繞組、鐵心振動(dòng)特性和狀態(tài)特征。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法的另一流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為部分節(jié)點(diǎn)振動(dòng)幅值與電壓相對(duì)值之間的曲線示意圖；

圖5為部分節(jié)點(diǎn)振動(dòng)幅值與電流相對(duì)值之間的曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法及裝置，本發(fā)明實(shí)施例確定的振動(dòng)敏感區(qū)域，其振動(dòng)能靈敏反應(yīng)變壓器繞組、鐵心振動(dòng)特性和狀態(tài)特征。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法的一個(gè)實(shí)施例，包括：

101、建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；

102、獲取到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；

103、根據(jù)頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；

104、通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法的另一個(gè)實(shí)施例，包括：

201、建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；

建立一個(gè)與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，節(jié)點(diǎn)數(shù)量n根據(jù)擬布置的變壓器振動(dòng)測(cè)點(diǎn)數(shù)量X確定：一般地，n≥3X，沿節(jié)點(diǎn)模型高度方向的節(jié)點(diǎn)數(shù)量為至少3個(gè)。

202、獲取到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；

得到節(jié)點(diǎn)后，獲取到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣。

203、根據(jù)頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)單位均布載荷頻率作用下的振動(dòng)響應(yīng)；

得到頻響函數(shù)矩陣后，根據(jù)頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)單位均布載荷頻率作用下的振動(dòng)響應(yīng)。

204、獲取到與各個(gè)單位均布載荷頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)振動(dòng)響應(yīng)和權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

得到振動(dòng)響應(yīng)后，獲取到與各個(gè)單位均布載荷頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，并通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)振動(dòng)響應(yīng)和權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

在本實(shí)施例中，頻響函數(shù)矩陣為：

其中，ω為頻率；h_ij為i節(jié)點(diǎn)的頻響函數(shù)，表示在節(jié)點(diǎn)模型的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)施加單位幅值正弦激勵(lì)后節(jié)點(diǎn)模型第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，i＝j(luò)，h_ij為原點(diǎn)頻響函數(shù)，i≠j，h_ij為跨點(diǎn)頻響函數(shù)。

進(jìn)一步地，預(yù)置第一公式為：

其中，ω為單位均布載荷頻率，單位為Hz；|h_ij(ω)|為在節(jié)點(diǎn)模型的第j個(gè)節(jié)點(diǎn)施加單位幅值正弦激勵(lì)后節(jié)點(diǎn)模型第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值。對(duì)于油浸式變壓器，繞組振動(dòng)和鐵心磁致伸縮是其本體振動(dòng)的振源，激振力頻譜分量主要是100Hz及100Hz的倍頻，故可主要計(jì)算A_i(ω_k)，ω_k＝100k(k＝1,2,…,10)。

進(jìn)一步地，預(yù)置第二公式為：

式中，R_i為第i節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；P_k為振動(dòng)響應(yīng)中與單位均布載荷頻率ω_k對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，ω_k≤1000Hz，對(duì)于油浸式變壓器，空載運(yùn)行時(shí)，因變壓器鐵心的磁路飽和，振動(dòng)除100Hz基頻分量外還有較強(qiáng)的3次諧波和5次諧波，而負(fù)載運(yùn)行時(shí)，基本都是100Hz基頻分量，故計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，可主要考慮100Hz、300Hz、500Hz對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。選取節(jié)點(diǎn)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)Rⁱ最大的前X個(gè)測(cè)點(diǎn)作為實(shí)際測(cè)試時(shí)采用的振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

上面是對(duì)一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明，為便于理解，下面將以一具體應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定方法的應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)用例包括：

1、建立變壓器的幾何節(jié)點(diǎn)模型。

沿繞組高度方向布置三層節(jié)點(diǎn)，高壓及低壓套管正對(duì)著的油箱壁面每層5個(gè)節(jié)點(diǎn)，兩側(cè)面油箱壁面每層3個(gè)節(jié)點(diǎn)，共計(jì)36個(gè)節(jié)點(diǎn)。

2、獲得節(jié)點(diǎn)的頻響函數(shù)矩陣。

考慮到油浸式變壓器油箱系統(tǒng)可能存在的非線性導(dǎo)致的頻響函數(shù)矩陣的非對(duì)稱性，采用錘擊法測(cè)量頻響函數(shù)矩陣中的每一個(gè)元素。根據(jù)建立的幾何模型，在所有的節(jié)點(diǎn)上布置靈敏度為100mV/g的PCB333B32加速度傳感器，用安裝有力傳感器、靈敏度為0.23mV/N的PCB公司086D50沖擊力錘逐次敲擊，所有信號(hào)經(jīng)LMS-SCADA系統(tǒng)采集分析后，獲得頻響函數(shù)矩陣中的每一個(gè)元素。

3、計(jì)算各主要頻率、單位均布載荷作用于所有節(jié)點(diǎn)時(shí)各節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)。

油浸式電力變壓器的振源主要是鐵心和繞組，鐵心的振動(dòng)主要由硅鋼片的磁致伸縮現(xiàn)象以及硅鋼片之間渦流作用引起的電磁力產(chǎn)生，而繞組振動(dòng)主要由通有交變電流的線圈在漏磁場(chǎng)中所受動(dòng)態(tài)電磁力引起，激振力主要是100Hz以及100Hz的倍頻，從上一步驟獲得節(jié)點(diǎn)的頻響函數(shù)曲線上可直接獲得各頻率對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，利用下式計(jì)算單位均布載荷作用于所有節(jié)點(diǎn)時(shí)各節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)：

部分測(cè)點(diǎn)在各主要頻率、單位均布載荷作用于所有節(jié)點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)響應(yīng)見表1，表中g(shù)為重力加速度。

表1部分節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)

4、確定權(quán)重系數(shù)，計(jì)算振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定振動(dòng)敏感測(cè)點(diǎn)。

變壓器空載時(shí)，由于變壓器鐵心的磁路飽和，磁通和勵(lì)磁電流之間具有非線性關(guān)系，當(dāng)磁通為正弦波時(shí)，勵(lì)磁電流中除基波外還有較強(qiáng)的高次諧波，主要是3次諧波和5次諧波，故振動(dòng)信號(hào)中除100Hz基頻分量外，還出現(xiàn)300Hz和500Hz的高頻分量，取100Hz、300Hz、500Hz的權(quán)重系數(shù)分別為0.5、0.25、0.25，各節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)采用以下公式計(jì)算部分節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)及不同電壓等級(jí)下的空載振動(dòng)見表2、圖4。表中g(shù)為重力加速度，表和圖中的U、U₀分別為電壓值、額定電壓值。

表2部分節(jié)點(diǎn)的空載振動(dòng)響應(yīng)

變壓器負(fù)載時(shí)，主要是繞組的振動(dòng)，振動(dòng)信號(hào)中基本都是100Hz基頻分量，故直接將100Hz的權(quán)重系數(shù)取為1，各節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)采用以下公式計(jì)算部分節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)及不同電流等級(jí)下的空載振動(dòng)見表3、圖5。表中g(shù)為重力加速度，表和圖中的I、I₀分別為電流值、額定電流值。

表3部分節(jié)點(diǎn)的負(fù)載振動(dòng)響應(yīng)

從表2、表3可以看到，節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)越高，測(cè)試得到的空載振動(dòng)、負(fù)載振動(dòng)數(shù)值也大，隨空載電壓、負(fù)載電流的變化也更為敏感，說(shuō)明可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)確定油浸式電力變壓器油箱的振動(dòng)敏感區(qū)域，其振動(dòng)能靈敏反應(yīng)變壓器繞組、鐵心振動(dòng)特性和狀態(tài)特征。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器穩(wěn)態(tài)工況下油箱振動(dòng)敏感區(qū)域確定裝置的一個(gè)實(shí)施例，包括：

建立單元301，用于建立與變壓器油箱幾何相似的節(jié)點(diǎn)模型，得到節(jié)點(diǎn)模型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；

構(gòu)造單元302，用于獲取到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)，根據(jù)原點(diǎn)頻響函數(shù)和跨點(diǎn)頻響函數(shù)構(gòu)造頻響函數(shù)矩陣；

計(jì)算單元303，用于根據(jù)頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；

選取單元304，用于通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，計(jì)算單元303還用于根據(jù)頻響函數(shù)矩陣通過(guò)預(yù)置第一公式計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)單位均布載荷頻率作用下的振動(dòng)響應(yīng)。

進(jìn)一步地，選取單元304還用于獲取到與各個(gè)單位均布載荷頻率對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，通過(guò)預(yù)置第二公式對(duì)振動(dòng)響應(yīng)和權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)振動(dòng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中選取振動(dòng)測(cè)點(diǎn)作。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。