大型电力变压器作为电力系统中的重要设备之一,其运行状态直接影响到电网的安全稳定运行。变压器振动状态与故障状态之间存在关联特性,目前针对变压器振动特性的研究,受到试验方法与样本容量的限值,研究成果较少且结论的可靠性还有待验证。本文在变压器振动机理分析的基础上,通过试验研究变压器振动特征及变压器振动的短路累积效应,为基于振动分析法的变压器故障诊断奠定良好基础。(1)论文介绍了课题的背景及意义,综述了变压器绕组和铁心的检测方法及变压器振动分析法的国内外研究现状,指出了本文的主要研究内容。(2)论述了变压器振动产生的原因及传播途径,分析了导致箱体振动的绕组和铁心振动机理,总结出绕组轴向振动的一般性规律。对多台在线运行的500kV变压器开展了现场振动测试,通过振动信号分析,初步掌握了不同型号、不同运行年限变压器的振动特征,以及振动与负荷、温度等运行参数的关系。(3)试验数据分析发现,冷却装置的运行会产生低频干扰,使得变压器油箱壁的振动限值不符合现行技术规范的要求;机理分析的基础上,提出了两种抑制低频干扰信号的方法,从而避免变压器误报警。(4)研发了一套基于光纤传感器的油浸式电力变压器绕组振动检测系统,能在高电压、强电磁场、充满绝缘油的环境下,直接测量变压器绕组的振动情况,准确判断变压器绕组的机械状态及其变化趋势。(5)对110kV和220kV油浸式电力变压器开展了短路冲击累积效应试验,研究变压器在多次短路故障中,其空载运行和负载运行时振动特征的变化情况,验证了变压器内部机械状态的逐渐劣化过程。