换流变压器绕组辐向非线性振动模型与分布特性研究

来源：电工电能新技术杂志2024年第10期北京时间：

作者：蒋培榆， 方舒淇， 钱梦昊， 黎佳龙， 王黎明， 唐仙， 尹芳辉

单位：清华大学深圳国际研究生院， 广东 深圳 510000

摘要：换流变压器辐向上网侧-阀侧-调压绕组多层绕组结构紧密连接，结构间会产生耦合振动效应，从而影响箱体振动响应特性。目前绕组辐向结构耦合振动理论并不完善，相关振动模型不能有效解释绕组振动时多频响应现象。为解决上述问题，本文考虑绕组振动产生-传递途径中结构耦合作用，将耦合振动过程简化为简谐载荷激励作用下的拱形绕组振动问题，进而提出绕组辐向耦合振动非线性振动模型，利用多尺度方法推导耦合振动加速的数学表达式，并通过理论分析与试验证明模型的正确性。研究结果表明：50 Hz工频电流激励下，绕组振动主频集中于100 Hz，在结构耦合作用下出现200 Hz、300 Hz等多倍频谐波分量，还存在少量150 Hz、250 Hz等50 Hz奇数倍谐波成分。研究结论为换流变压器振动检测技术、结构减震降噪设计等工程应用提供理论参考。

关键词：换流变压器； 绕组振动； 辐向特性； 多倍频现象

基金资助：广东省基础与应用基础研究基金（2023A1515110519）、 国家电网有限公司科技项目（5500-202317524A-3-2-ZN）、 清华大学深圳国际研究生院交叉科研创新基金（JC2022012）