Evaluación del estado mecánico del devanado basado en la vibración del transformador durante procesos transitorios
Autores: Yuan, Yao; Zhao, Jiafeng; Hong, Kaixing; Wang, Ning; Zheng, Jing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación del estado mecánico del devanado basado en la vibración del transformador durante procesos transitorios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Análisis modal de operación
Transformador
Condición mecánica
Vibraciones
Análisis tiempo-frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un enfoque basado en el análisis modal de operación (OMA) para obtener la condición mecánica de un transformador a partir de vibraciones durante los procesos transitorios del transformador, como condiciones de cortocircuito y apagado de energía. Tales procesos generan una breve respuesta de vibración transitoria, que produce un espectro con una baja resolución de frecuencia. La vibración antes del proceso transitorio podría incluirse para aumentar la longitud de la señal; sin embargo, esto introduciría un componente de vibración forzada en el espectro, lo que haría difícil distinguir las frecuencias modales. Para superar estos problemas, se propone un algoritmo basado en el análisis tiempo-frecuencia para extraer el espectro de frecuencia modal de la señal de vibración con una alta resolución de frecuencia, proporcionando una visión más clara de la condición mecánica del transformador. Luego se propone un indicador de estado defectuoso basado en la similitud entre el espectro modal extraído y el espectro modal inicial obtenido bajo un estado saludable. Para validar el método propuesto, se realizaron experimentos de laboratorio bajo condiciones de cortocircuito y apagado de energía. Se introducen dos fallas mecánicas: la holgura de la sujeción del devanado y la deformación del devanado. Los resultados muestran que ambas fallas causarán variaciones en el espectro de frecuencia modal, lo que conduce a disminuciones significativas en el valor del indicador. En resumen, el método propuesto puede evaluar efectivamente la condición mecánica de un transformador en un entorno de OMA.
Descripción
Este documento propone un enfoque basado en el análisis modal de operación (OMA) para obtener la condición mecánica de un transformador a partir de vibraciones durante los procesos transitorios del transformador, como condiciones de cortocircuito y apagado de energía. Tales procesos generan una breve respuesta de vibración transitoria, que produce un espectro con una baja resolución de frecuencia. La vibración antes del proceso transitorio podría incluirse para aumentar la longitud de la señal; sin embargo, esto introduciría un componente de vibración forzada en el espectro, lo que haría difícil distinguir las frecuencias modales. Para superar estos problemas, se propone un algoritmo basado en el análisis tiempo-frecuencia para extraer el espectro de frecuencia modal de la señal de vibración con una alta resolución de frecuencia, proporcionando una visión más clara de la condición mecánica del transformador. Luego se propone un indicador de estado defectuoso basado en la similitud entre el espectro modal extraído y el espectro modal inicial obtenido bajo un estado saludable. Para validar el método propuesto, se realizaron experimentos de laboratorio bajo condiciones de cortocircuito y apagado de energía. Se introducen dos fallas mecánicas: la holgura de la sujeción del devanado y la deformación del devanado. Los resultados muestran que ambas fallas causarán variaciones en el espectro de frecuencia modal, lo que conduce a disminuciones significativas en el valor del indicador. En resumen, el método propuesto puede evaluar efectivamente la condición mecánica de un transformador en un entorno de OMA.