随着国家电力行业的快速发展,电力变压器不断向大容量、高功率的方向发展。与此同时,对变压器进行准确地状态监测和故障诊断,是保证变压器安全稳定运行和电网安全运行的关键。通过对变压器故障部位的统计可以得出,变压器发生故障的部位主要分布在绕组和铁芯。本课题致力于将有限元分析法和振动信号分析法结合起来,分析研究变压器绕组和铁芯的振动特性,以及绝缘油温度变化对振动的影响。本文以型号为S11-800/10的油浸式变压器为研究对象,首先对电力变压器的结构、振动的传播途径以及振动的影响因素进行理论分析,同时分别建立绕组、铁芯、器身和油箱的等效数学模型,并找出影响振动的主要因素。然后通过Pro/E软件根据此型号油浸式变压器的几何模型和内部结构对其进行实体建模,并利用ANSYS软件对其进行模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析,同时分析绝缘油温度变化对变压器振动特性的影响。本文的主要工作:分析油浸式变压器的结构特点,振动的产生和传递以及影响振动产生和传递的因素,并建立铁芯和绕组的等效数学模型;通过Pro/E软件对变压器器身及主要组件进行实体建模,然后利用ANSYS软件对变压器器身及主要组件建立划分好网格的有限元模型。采用ANSYS软件的模态分析模块对有限元模型进行仿真得到变压器器身及关键部件的固有频率,采用谐响应分析模块对有限元模型进行分析得到绕组和铁芯的振动频谱图,确定绕组和铁芯正常工作状态下各自振动贡献最大的频率区间。对变压器整体进行模态分析和谐响应分析,以此了解油浸式变压器整体的动力学特性;分析油箱的时候需要考虑变压器油质量对于油箱固有频率和模态振型的影响。分析变压器油温度变化对于振动的影响:一是对振动传递的影响,绝缘油温度升高,阻尼系数变小,振动简谐波在绝缘油中的传递增强,油箱表面检测到的振动增强。二是对于振源振动特性的影响,一方面绝缘油温度升高,绕组绝缘垫块弹性模量减小,绕组振动特性改变;另一方面绝缘油温度升高,铁芯磁致伸缩率变大,铁芯振动加剧。