3D model of a power transformer to study its technical condition by oscillation parameters
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-3-130-143
Abstract
TARGET. The purpose of this work is the development of a 3-D model of a power transformer to study the oscillation parameters and determine the technical condition. The technical condition of the power transformer is analyzed by the vibration amplitude spectra formed using the fast Fourier transform algorithm.
METHODS. To determine the informative frequencies of objects of complex shape, such as a power transformer, it is advisable to use the finite element method (FEM), implemented using computer simulations in the COMSOL Multiphysics software
RESULTS. According to the results of the calculation of the frequencies of mechanical vibrations of the magnetic circuit of the transformer, informative frequency ranges were determined to determine the level of technical condition of the power transformer.
CONCLUSION. Finite element modeling makes it possible to represent a transformer as a discrete system consisting of components interconnected at nodal points, which will allow modeling transformer defects and determining its vibration parameters in different technical conditions.
About the Authors
V. R. Basenko
Kazan State Power Engineering University
Russian Federation
Russian Federation
Vasily R. Basenko
M. F. Nizamiev
Kazan State Power Engineering University
Russian Federation
Russian Federation
Marat F. Nizamiev
I. V. Ivshin
Kazan State Power Engineering University
Russian Federation
Russian Federation
Igor V. Ivshin
O. V. Vladimirov
Kazan State Power Engineering University
Russian Federation
Russian Federation
Oleg V. Vladimirov
References
1. Басенко В.Р., Владимиров О.В., Ившин И.В., Низамиев М.Ф.. Бесконтактный лазерный контрольно-измерительный комплекс для определения уровня прессовки обмоток и магнитопровода силового трансформатора // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23. № 3. С. 155-168
2. Низамиев М.Ф., Ившин И.В., Владимиров О.В., Ваньков Ю.В.. Измерительно-диагностический комплекс для диагностики энергетических установок // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. №3-4. С. 108-113.
3. Низамиев М.Ф., Ившин И.В., Максимов В.В., Билалов Ф.Ф. Измерительно-диагностический комплекс для контроля технического состояния электротехнического оборудования // Электрика 2015. №6. С.18-25.
4. Иголкин А.А., Сафин А.И., Макарьянц Г.М., Крючков А.Н., Шахматов Е.В.. Бесконтактная регистрация и анализ вибрации изделий машиностроения с помощью трехкомпонентного лазерного виброметра / Прикладная Физика.2013. №4. С.49-53
5. Низамиев М.Ф., Загретдинов А.Р., Измайлова Е.В.. Программный комплекс для экспресс - контроля корпуса турбокопрессора газового двигателя КАМАЗ // Материалы докладов X международной научно-технической конференции молодых специалистов «Исследование, конструирование и технология изготовления компрессорных машин». – Казань: ООО «Ремарк», 2014. С. 94-95.
6. Система контроля качества прессовки обмоток и стали трансформаторов по замерам вибрации, контроль состояния маслонасосов: руководство по эксплуатации // Димрус. Пермь: 2015. 60 с.
7. Басенко В.Р., Низамиев М.Ф.. Анализ вибрационных сигналов силового трансформатора с применением лазерного измерительно-диагностического комплекса // «ЭНЕРГИЯ-2020» Пятнадцатая всероссийская (седьмая международная) научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. 2020. Сборник материалов конференции. .Т.3. С.26
8. Низамиев М.Ф. Анализ методов исследования виброакустических характеристик деталей сложной формы и технических средств обработки сигналов сложной формы // IX конференция «Тинчуринские чтения». 2014. №Т.1 С. 151-152.
9. Низамиев М.Ф., Гибадуллин Р.Р.. Применение лазерных виброметров для контроля технического состояния стержневых опорных изоляторов // Сборник материалов докладов Национального конгресса по энергетике, 2014 г.: в 5 т. Т. 4. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2014. С. 335-339.
10. Низамиев М.Ф., Ваньков Ю.В., Ившин И.В., Загретдинов А.Р. Программно-алгоритмическое обеспечение экспресс-контроля корпуса турбокомпрессора двигателя КАМАЗ // Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №5. С. 141-143.
11. Низамиев М.Ф., Ившин И.В., Владимиров О.В., Сахапов А.А. Измерительно-диагностический комплекс для контроля технического состояния деталей перспективного газового двигателя КАМАЗ // European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences 9th International scientific conference. 2015. С. 19-25.
12. Ившин И.В., Владимиров О.В., Загретдинов А.Р., Низамиев М.Ф. Исследование влияния дефектов на собственные частоты колебаний деталей энергетических установок // Известие вузов. Проблемы энергетики № 5-6. Казань: КГЭУ, 2015, С. 66-74
13. Ivshin I.V., Nizamiev M.F., Vladimirov O.V., Dolomanyk L.V.. Vibration Method for Monitoring the Technical Condition of Support-Rod Insulators Using Non-Contact Laser Vibrometry Methods // 14-th International Scientific Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE). 44894 Proceedings. V.1, Pt 5, Novosibirsk 2018. P. 320-325.
14. Ivshin I.V., Nizamiev M.F., Vladimirov O.V., Gibadullin R.R., Denisova N.V. The Method of Non-Contact Vibration Control of Energy Device Detail State Based on the Use of Informativ Frequencies of Own Vibrations Related to Certain Types of Defects. // Ad Alta. Journal of Interdisciplinary Research, Volum 8, Issue 1, Special Issue III., 2018. P. 322-333.
15. Ившин И.В., Гимадеев Р.А., Мухортов И.С., Билалов Ф.Ф., Валиуллин Р.Р. Способ диагностики силовых трансформаторов / Патент на изобретение № 2638129 от 09.03.2016.
Review
For citations:
Basenko V.R., Nizamiev M.F., Ivshin I.V., Vladimirov O.V. 3D model of a power transformer to study its technical condition by oscillation parameters. Power engineering: research, equipment, technology. 2022;24(3):130-143. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-3-130-143
Views:
431
Email this article 