高壓電抗器繞組和鐵芯機械故障的混沌特性分析與特征識別

馬宏忠，侯鵬飛，嚴 巖，吳金利，陳 軒，朱 超

（1. 河海大學 能源與電氣學院，江蘇 南京 211100；2. 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司，江蘇 南京 211102）

0 引言

高壓并聯電抗器（下文簡稱高抗）作為電網中的重要電力設備，主要用于補償無功和穩定電壓，其安全性和穩定性對電網的安全穩定運行具有重要意義［1］。在機械力或電磁力的作用下，高抗繞組和鐵芯的結構易發生變化，如繞組松動、繞組變形、繞組鼓包、鐵芯松動、硅鋼片間磨損等［2-3］，對高抗的安全穩定運行造成極大隱患，并且這些內部構件的機械變化無法通過常規的油色譜和局部放電等診斷方法進行檢測。因此，有必要針對高抗繞組和鐵芯的機械狀態檢測技術進行深入研究，及時掌握和發現高抗內部機械狀態的變化，這對保障高抗的安全穩定運行至關重要。

基于振動信號的檢測方法對電抗器內部機械結構的改變具有極好的靈敏性，近年來得到了越來越多的關注。運行狀態下，高抗的振動信號呈現出顯著的非線性特性，蘊含了重要且全面的狀態信息。高抗箱體的振動信號能夠有效體現高抗繞組和鐵芯的機械狀態的變化［4］。但是，在高抗繞組和鐵芯發生潛伏性機械故障的早期階段，受變電站現場環境的影響，能夠反映高抗內部機械狀態變化的微弱故障特征易被強大的背景噪聲覆蓋，且當高抗內部發生多處機械故障或混合故障時，可能存在故障特征耦合或削弱的情況，所以從高抗的振動信號中準確有效地提取故障特征量是診斷高抗繞組和鐵芯機械故障的關鍵。……