车载移动变压器运输振动冲击监测方法

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车载移动变压器是一种安装在移动平台单元上的变压器,具备机动性强、结构紧凑、移动方便等特点,需要经常带油整体运输,快速到达现场并经过极少的试验调试程序即可投运运行。在道路运输过程中,车载移动变压器受到过大的振动冲击时可能造成变压器内部线圈绝缘破坏、铁心发生移位或变形等损伤,导致变压器不能正常投运。研究车载移动变压器运输振动冲击监测方法,对于保障车载移动变压器的安全运输和安全运行具有重要意义。总结了国内外标准中变压器运输振动冲击表征参数以及限值要求,国内标准规定了变压器运输过程中三轴振动冲击加速度不得超过3g,国家标准规定在高级路面上的行驶速度最高仅允许20 km/h,其余各级路面速度限值更低,无法满足车载移动变压器机动灵活、快速运输的要求。研制了一套车载移动变压器运输振动冲击监测系统,可实时获取车载移动变压器在运输过程中的行驶速度和地理位置,可实时测量0~25g内的三轴振动冲击加速度大小,并上传至后台,在线监测车载移动变压器运输过程中的振动冲击状态。监测系统速度测量精度0.1 m/s,定位精度3m,振动冲击加速度测量精度0.0001 g。提出了车载移动变压器行驶速度监测方法与地理位置监测方法,对110k V/40MVA车载移动变压器从制造厂到运营单位的运输过程开展了监测工作,获得了110k V/40MVA车载移动变压器的运输全程行驶速度与地理位置坐标,实现了在谷歌地球软件上行驶轨迹的显示。依据行业标准提出了适用于车载移动变压器的路段分类方法,将车载移动变压器所行驶的路线分为了“高速公路”、“高速匝道”、“一级公路”、“高架匝道”、“二级公路”、“服务区”六种路段。提出了车载移动变压器振动冲击监测方法,获得了110k V/40MVA车载移动变压器在六个不同路段的三轴振动冲击加速度,研究了车载移动变压器不同路段不同行驶状态的振动冲击时域特性和频域特性,以及车载移动变压器振动冲击幅值特性。整个运输过程中,110k V/40MVA车载移动变压器在76 km/h以下的速度行驶时测得的三轴振动冲击加速度没有超过1g,满足国内标准中的限值要求。车载移动变压器在不同路段上行驶方向(X轴)主要振动频率为4 Hz~8 Hz,横向(Y轴)主要振动频率为1 Hz~7Hz以及25 Hz~28 Hz,垂向(Z轴)主要振动频率为1 Hz~5 Hz。研究了车载移动变压器不同路段三轴振动冲击幅值与行驶速度关联特性,车载移动变压器三轴振动加速度幅值与行驶速度关联散点近似分布在一条直线上,三轴冲击加速度幅值与行驶速度关联散点近似分布在指数函数曲线上。在不同路段中,一般X轴与Z轴振动冲击加速度幅值较高,Y轴振动冲击加速度幅值最低。根据国内标准中变压器运输振动冲击3g限值的规定,110k V/40MVA车载移动变压器在高速公路、高速匝道、一级公路路段行驶速度需要分别限制在66 km/h、51 km/h以及49 km/h以内,可满足车载移动变压器机动灵活、快速运输的要求。
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