專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變壓器故障模擬領(lǐng)域，尤其是一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器。
背景技術(shù)：
變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作的逐步推進(jìn)，變壓器故障診斷及狀態(tài)監(jiān)測(cè)成為運(yùn)行檢修工作的重點(diǎn)。但是，由于變壓器尤其是大型變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及故障機(jī)理的復(fù)雜性，以及當(dāng)前在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性、有效性不高，導(dǎo)致對(duì)變壓 器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的缺陷、故障難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并診斷，造成設(shè)備及電網(wǎng)的損失。有鑒于此，各電力公司、科研院所、高等院校等開(kāi)展了大量的針對(duì)變壓器故障及相關(guān)評(píng)價(jià)診斷的研究工作。據(jù)申請(qǐng)人所知，目前針對(duì)變壓器故障及相關(guān)評(píng)價(jià)診斷的研究工作主要是在相關(guān)模擬裝置上進(jìn)行，這些裝置大都是采用故障發(fā)生裝置加充油油箱來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不能完全的模擬變壓器故障的實(shí)際發(fā)生和發(fā)展情況。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，為了完成對(duì)變壓器故障及相關(guān)評(píng)價(jià)診斷的研究及驗(yàn)證性試驗(yàn)工作，研制一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)解決方案是具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，其包括變壓器器身，所述變壓器器身內(nèi)設(shè)置有硅鋼片鐵芯，所述硅鋼片鐵芯上繞制有繞組，其不同之處在于所述變壓器器身的頂部設(shè)置有3個(gè)鐵芯接地套管，從硅鋼片鐵芯引出三根接地線至鐵芯接地套管，其中第一接地線、第二接地線從約25%片級(jí)位置的兩片相鄰硅鋼片處引出，第三接地線從約75%片級(jí)位置的硅鋼片處引出，三個(gè)鐵芯接地套管分別引出一根接地線用于在外部實(shí)現(xiàn)接地或斷開(kāi)。按以上方案，所述分接開(kāi)關(guān)為條式無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，在分接開(kāi)關(guān)某一檔位連接到所述繞組的高壓出線處的連接螺栓上安裝放電裝置；所述放電裝置的材料為為鋼質(zhì)，其底部為圓柱體，頂部為圓錐體，圓心角120度，度底部圓柱體攻絲，內(nèi)螺紋尺寸與螺栓相匹配。實(shí)用新型原理具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器通過(guò)三根接地線和放置在分接開(kāi)關(guān)上的放電裝置同時(shí)模擬過(guò)熱故障及放電故障，模擬的故障是仿真變壓器運(yùn)行時(shí)發(fā)生的故障情形。將第一、第三接地線在外部同時(shí)接地將模擬鐵芯兩點(diǎn)接地故障，將第一、第二接地線在外部同時(shí)接地將模擬鐵芯片間短路故障。安裝完放電裝置后，調(diào)至裝有放電裝置的分接檔位，緩慢升壓，達(dá)到放電裝置的起暈電壓后模擬電暈放電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)效果為以本實(shí)用新型試驗(yàn)變壓器為依托，可以開(kāi)展關(guān)于鐵芯兩點(diǎn)接地、鐵芯片間短路、過(guò)熱和局部放電等故障的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)裝置的研究，故障在多種工況下的發(fā)展過(guò)程研究，故障應(yīng)對(duì)策略研究等。
圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的變壓器鐵芯接地線結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的變壓器鐵芯接地套管示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的變壓器放電裝置結(jié)構(gòu)和分接開(kāi)關(guān)的連接示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的變壓器放電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，能夠模擬常見(jiàn)的過(guò)熱和放電故障，實(shí)現(xiàn)變壓器正常狀態(tài)、多種故障狀態(tài)的仿真，能夠完成對(duì)變壓器常見(jiàn)故障的研究及驗(yàn) 證性試驗(yàn)。如圖I 一圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，其包括變壓器器身1，所述變壓器器身I內(nèi)設(shè)置有硅鋼片鐵芯2，所述硅鋼片鐵芯2上繞制有繞組3，所述變壓器器身I的頂部設(shè)置有3個(gè)鐵芯接地套管4，從硅鋼片鐵芯2引出三根接地線至鐵芯接地套管4，其中第一接地線5、第二接地線6從約25%片級(jí)位置的兩片相鄰硅鋼片處弓I出，第三接地線7從約75%片級(jí)位置的硅鋼片處弓I出，三個(gè)鐵芯接地套管4分別引出一根接地線用于在外部實(shí)現(xiàn)接地或斷開(kāi)。具體的，如圖4所示，所述分接開(kāi)關(guān)8為條式無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，在分接開(kāi)關(guān)8某一檔位連接到所述繞組3的高壓出線處的連接螺栓9上安裝放電裝置10 ;所述放電裝置10的材料為為鋼質(zhì)，其底部為圓柱體，頂部為圓錐體，圓心角120度，底部圓柱體攻絲，內(nèi)螺紋尺寸與螺栓相匹配。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括故障模擬和相關(guān)試驗(yàn)。故障模擬的實(shí)施包括過(guò)熱故障模擬的實(shí)施和放電故障模擬的實(shí)施。相關(guān)試驗(yàn)是指利用本專(zhuān)利實(shí)用新型的具備變壓器常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器進(jìn)行的相關(guān)研究試驗(yàn)，下文列出了幾種相關(guān)試驗(yàn)的實(shí)施方式。故障模擬(a)過(guò)熱故障本變壓器設(shè)計(jì)了鐵芯多點(diǎn)接地和鐵芯片間短路兩種過(guò)熱故障。模擬變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將第一接地線正常接地，第二、第三接地線開(kāi)路。模擬變壓器鐵芯多點(diǎn)接地時(shí)，將第一、第三接地線同時(shí)接地，第二接地線開(kāi)路。此時(shí)，鐵芯兩點(diǎn)接地，在變壓器勵(lì)磁時(shí)，鐵芯兩個(gè)接地點(diǎn)之間存在電位差，并形成導(dǎo)電回路，造成環(huán)流過(guò)熱。模擬變壓器鐵芯片間短路時(shí)，將第一、第二接地線同時(shí)接地，第三接地線開(kāi)路。此時(shí)，鐵芯兩個(gè)相鄰硅鋼片同時(shí)接地，相當(dāng)于兩相鄰硅鋼片短接，此短接硅鋼片的渦流損耗增力口,形成過(guò)熱。(b)放電故障本變壓器設(shè)計(jì)了發(fā)生在分接開(kāi)關(guān)到繞組高壓接頭之間的引線上的電暈放電故障。不安裝放電裝置時(shí)，變壓器運(yùn)行為正常狀態(tài)。選取某一檔位到繞組高壓出線處的連接螺栓上安裝放電裝置。變壓器分接檔位打至安有放電裝置的檔位，緩慢升壓，當(dāng)達(dá)到起暈電壓后，放電裝置的尖端電極處于不均勻電場(chǎng)，產(chǎn)生電暈放電。相關(guān)試驗(yàn)(a)監(jiān)測(cè)及檢測(cè)裝置研究試驗(yàn)在試驗(yàn)變壓器上加裝傳感器，并搭建測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)熱故障模擬和放電故障的模擬，研究相關(guān)監(jiān)測(cè)及檢測(cè)裝置。如針對(duì)過(guò)熱故障研究頂層油溫溫度計(jì)、光纖光柵分布式測(cè)溫系統(tǒng)等溫度監(jiān)測(cè)及檢測(cè)裝置，針對(duì)放電故障研究超聲局放，HFCT，UHF等局放監(jiān)測(cè)及檢測(cè)
>j-U ρ α
裝直。 (b)不良工況下等故障研究試驗(yàn)通過(guò)改變變壓器運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)負(fù)荷，雷擊，過(guò)勵(lì)磁，過(guò)電壓等不良工況，進(jìn)行在不良工況下的故障發(fā)生機(jī)理及發(fā)展過(guò)程的研究。如研究在過(guò)負(fù)荷下的過(guò)熱故障，在過(guò)電壓下的放電故障等。(C)故障診斷技術(shù)研究對(duì)變壓器模擬的故障進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，收集能夠表征故障的信息量，改變故障的發(fā)生部位，嚴(yán)重程度等因素，研究故障診斷技術(shù)。如研究鐵芯多點(diǎn)接地故障診斷技術(shù)、鐵芯片間短路診斷技術(shù)、局放診斷技術(shù)、局放定位診斷技術(shù)等。(d)故障應(yīng)對(duì)策略研究試驗(yàn)研究變壓器發(fā)生故障之后，采取何種措施才能夠保證電網(wǎng)安全和設(shè)備安全，降低經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)對(duì)不同故障的不同應(yīng)對(duì)策略的模擬試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)策略的結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)估，研究出針對(duì)各個(gè)故障的最優(yōu)應(yīng)對(duì)策略。本實(shí)用新型變壓器器身、套管、無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)、散熱片等部分按照GB1094. I、GB1094. 2、GB1094. 3、GB1094. 5 等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并制造。
權(quán)利要求1.一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，其包括變壓器器身，所述變壓器器身內(nèi)設(shè)置有硅鋼片鐵芯，所述硅鋼片鐵芯上繞制有繞組，其特征在于所述變壓器器身的頂部設(shè)置有3個(gè)鐵芯接地套管，從硅鋼片鐵芯引出三根接地線至鐵芯接地套管，其中第一接地線、第二接地線從約25%片級(jí)位置的兩片相鄰硅鋼片處引出，第三接地線從約75%片級(jí)位置的硅鋼片處引出，三個(gè)鐵芯接地套管分別弓I出一根接地線用于在外部實(shí)現(xiàn)接地或斷開(kāi)。
2.如權(quán)利要求I所述的具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，其特征在于所述分接開(kāi)關(guān)為條式無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，在分接開(kāi)關(guān)某一檔位連接到所述繞組的高壓出線處的連接螺栓上安裝放電裝置；所述放電裝置的材料為為鋼質(zhì)，其底部為圓柱體，頂部為圓錐體，圓心角120度，底部圓柱體攻絲，內(nèi)螺紋尺寸與螺栓相匹配。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及變壓器故障模擬領(lǐng)域，尤其是一種具備常見(jiàn)故障模擬功能的變壓器，其包括變壓器器身，所述變壓器器身內(nèi)設(shè)置有硅鋼片鐵芯，所述硅鋼片鐵芯上繞制有繞組，其特征在于所述變壓器器身的頂部設(shè)置有3個(gè)鐵芯接地套管，從硅鋼片鐵芯引出三根接地線至鐵芯接地套管，其中第一接地線、第二接地線從約25%片級(jí)位置的兩片相鄰硅鋼片處引出，第三接地線從約75%片級(jí)位置的硅鋼片處引出，三個(gè)鐵芯接地套管分別引出一根接地線用于在外部實(shí)現(xiàn)接地或斷開(kāi)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果為以本實(shí)用新型試驗(yàn)變壓器為依托，可以開(kāi)展關(guān)于鐵芯兩點(diǎn)接地、鐵芯片間短路、過(guò)熱和局部放電等故障的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)裝置的研究，故障在多種工況下的發(fā)展過(guò)程研究，故障應(yīng)對(duì)策略研究等。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202649350SQ201220285698
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者謝齊家, 阮羚, 聶德鑫, 伍志榮, 盧文華, 張海龍, 方超, 杜瑋, 孫浩, 顧然 申請(qǐng)人:湖北省電力公司電力試驗(yàn)研究院, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司