Time-frequency analysis of DC bias vibration of transformer core on the basis of Hilbert–Huang transform

Análisis de tiempo y frecuencia de vibración de polarización DC del núcleo del transformador sobre la base de Hilbert-Transform Huang

En este trabajo se presenta un análisis tiempo-frecuencia de la vibración del transformador bajo polarización de corriente continua (CC) a través de transformación Hilbert-Huang (HHT). En primer lugar, se analizó la teoría de la DC de polarización para el transformador. A continuación, el proceso de descomposición de modo empírico (EMD), que es la clave en HHT, se introdujo. Los resultados de EMD, a saber, las funciones del modo intrínsecas (IMFS), se calcularon y se suman por transformada de Hilbert (HT) para obtener series dependienteS de tiempo en un dominio de tiempo-frecuencia 2D. Por último, un sistema de prueba de medición de vibraciones para el transformador se creó. Se midieron tres componentes de dirección de vibración del núcleo (ejes x, y, y z). La descomposición de los espectros EMD y HHT mostró que la fuerza de la vibración aumentó, y los armónicos impares se produjeron con polarización CC. Los resultados indicaron que la HHT es una herramienta de procesamiento de señales viable para la vigilancia de la salud del transformador.

Introducción

En los próximos años, se espera que se construya un número creciente de sistemas UHVDC en todo el mundo. Según el último informe de investigación de Markets and Markets, los beneficios generados por el mercado de UHVDC alcanzarán los 13.540 millones de dólares en 2020.

13.540 millones en 2020, y se prevé que la tasa de crecimiento compuesto durante el periodo de crecimiento supere el 17 %. Sin embargo, cuando los sistemas UHVDC funcionan en modo monopolar, se produce un sesgo de CC en los transformadores con puntos neutros de conexión a tierra (Baguley & Madawala 2008, DANG et al. 2009, YANG et al. 2012). El sesgo de CC provoca la saturación magnética e induce el sobrecalentamiento y las vibraciones (Franz et al. 2014), que deterioran los mecanismos de seguridad de los transformadores y acortan su vida útil (Bai et al. 2010, Li et al. 2013).