本發(fā)明涉及高壓變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國的變電站設(shè)備事故時(shí)有發(fā)生，其中包含大量無征兆的突發(fā)性設(shè)備絕緣事故。而侵入波對(duì)變電站內(nèi)變壓器沖擊的累積效應(yīng)是導(dǎo)致設(shè)備絕緣劣化，引發(fā)突發(fā)性事故的重要原因之一。例如在雷電密度較高的地區(qū)，每年都會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的侵入波沖擊著設(shè)備，每一次侵入波過電壓都會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)備的絕緣性能造成一次沖擊，這種累積效應(yīng)會(huì)逐步劣化設(shè)備的絕緣，當(dāng)變壓器的絕緣耐受水平不足時(shí)，最終將導(dǎo)致事故。變壓器的嚴(yán)重故障不僅會(huì)造成自身的損壞，而且還會(huì)引起供電的中斷，給國家和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。研究變電站內(nèi)侵入波過電壓對(duì)于評(píng)估變壓器絕緣劣化水平以及優(yōu)化變電站設(shè)備絕緣配合，進(jìn)而提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平至關(guān)重要。

“累積效應(yīng)”的概念是由w.g.standring首先提出。s.p.balaji以及s.usa通過對(duì)油紙絕緣模型的多次重復(fù)脈沖試驗(yàn)，驗(yàn)證了累積作用的存在。雖然，近幾年來脈沖電壓的累積效應(yīng)得到了一定的關(guān)注，但是侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響以及如何評(píng)估侵入波對(duì)變壓器絕緣損傷的研究很少，用于侵入波累積效應(yīng)研究的試驗(yàn)平臺(tái)也很少，因此難以對(duì)侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響進(jìn)行有效的評(píng)估試驗(yàn)而有效避免設(shè)備因累積效應(yīng)而導(dǎo)致的事故發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響以及如何評(píng)估侵入波對(duì)變壓器絕緣損傷的研究很少及缺乏有效的用于侵入波累積效應(yīng)研究的試驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

沖擊試驗(yàn)回路、試驗(yàn)平臺(tái)；

沖擊試驗(yàn)回路包括沖擊電壓發(fā)生器，沖擊電壓發(fā)生器與試驗(yàn)平臺(tái)的高壓側(cè)連接，試驗(yàn)平臺(tái)的低壓側(cè)接地；

試驗(yàn)平臺(tái)包括匝間絕緣模型、電極及容器，匝間絕緣模型由兩段換位導(dǎo)線構(gòu)成，電極固定于匝間絕緣模型兩端，匝間絕緣模型和電極設(shè)置于容器內(nèi)部。

可選地，兩段換位導(dǎo)線由綁扎帶緊密綁扎固定于一體。

可選地，電極包括高壓電極和地電極；

高壓電極采用內(nèi)槽式固定兩段換位導(dǎo)線的一側(cè)；

地電極采用內(nèi)槽式固定兩段換位導(dǎo)線的另一側(cè)。

可選地，兩段換位導(dǎo)線包括第一換位導(dǎo)線和第二換位導(dǎo)線；

第一換位導(dǎo)線的一端連接高壓電極，第一換位導(dǎo)線的另一端折彎；

第二換位導(dǎo)線的一端折彎，第二換位導(dǎo)線的另一端連接地電極。

可選地，試驗(yàn)平臺(tái)還包括：變壓器油，變壓器油充斥于容器內(nèi)部。

可選地，變壓器油為25號(hào)變壓器油。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：沖擊試驗(yàn)回路、試驗(yàn)平臺(tái)；沖擊試驗(yàn)回路包括沖擊電壓發(fā)生器，沖擊電壓發(fā)生器與試驗(yàn)平臺(tái)的高壓側(cè)連接，試驗(yàn)平臺(tái)的低壓側(cè)接地；試驗(yàn)平臺(tái)包括匝間絕緣模型、電極及容器，匝間絕緣模型由兩段換位導(dǎo)線構(gòu)成，電極固定于匝間絕緣模型兩端，匝間絕緣模型和電極設(shè)置于容器內(nèi)部，本發(fā)明實(shí)施例中基于實(shí)際變壓器的繞組絕緣結(jié)構(gòu)，選取了換位導(dǎo)線作為試驗(yàn)用的模型材料；并基于實(shí)際變壓器繞組結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種模擬變壓器匝間絕緣結(jié)構(gòu)的等效模型；最后，利用沖擊電壓發(fā)生器以及等效模型建立試驗(yàn)回路，設(shè)計(jì)了用于變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)研究的試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在模型材料選擇上充分參考了現(xiàn)有變壓器繞組制造工藝，在模型設(shè)計(jì)上充分考慮了變壓器匝間絕緣結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)具有良好的等效性，易于安裝和操作等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分滿足變壓器匝間絕緣的暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)的試驗(yàn)研究，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響以及如何評(píng)估侵入波對(duì)變壓器絕緣損傷的研究很少及缺乏有效的用于侵入波累積效應(yīng)研究的試驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換位導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換位導(dǎo)線的加工示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種試驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖示說明，1沖擊試驗(yàn)回路，2試驗(yàn)平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響以及如何評(píng)估侵入波對(duì)變壓器絕緣損傷的研究很少及缺乏有效的用于侵入波累積效應(yīng)研究的試驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

沖擊試驗(yàn)回路1、試驗(yàn)平臺(tái)2；

沖擊試驗(yàn)回路1包括沖擊電壓發(fā)生器，沖擊電壓發(fā)生器與試驗(yàn)平臺(tái)2的高壓側(cè)連接，試驗(yàn)平臺(tái)2的低壓側(cè)接地；

試驗(yàn)平臺(tái)2包括匝間絕緣模型、電極及容器，匝間絕緣模型由兩段換位導(dǎo)線構(gòu)成，電極固定于匝間絕緣模型兩端，匝間絕緣模型和電極設(shè)置于容器內(nèi)部。

進(jìn)一步地，兩段換位導(dǎo)線由綁扎帶緊密綁扎固定于一體。

進(jìn)一步地，電極包括高壓電極和地電極；

高壓電極采用內(nèi)槽式固定兩段換位導(dǎo)線的一側(cè)；

地電極采用內(nèi)槽式固定兩段換位導(dǎo)線的另一側(cè)。

進(jìn)一步地，兩段換位導(dǎo)線包括第一換位導(dǎo)線和第二換位導(dǎo)線；

第一換位導(dǎo)線的一端連接高壓電極，第一換位導(dǎo)線的另一端折彎；

第二換位導(dǎo)線的一端折彎，第二換位導(dǎo)線的另一端連接地電極。

進(jìn)一步地，試驗(yàn)平臺(tái)2還包括：變壓器油，變壓器油充斥于容器內(nèi)部。

進(jìn)一步地，變壓器油為25號(hào)變壓器油。

以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述，為便于理解，以下將對(duì)變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種換位導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，換位導(dǎo)線具體為500kv換位電磁線，該電磁線主要由絕緣紙以及漆包扁線組成，電磁線的橫截面為36.7×13.6mm，外部絕緣紙厚度為0.925mm。該電磁線主要用于匝間絕緣等效模型制作。目前國內(nèi)外有變壓器暫態(tài)沖擊累積特性的相關(guān)研究，模擬繞組用的電磁線是自行設(shè)計(jì)的扁銅線電極，外絕緣采用自行繞包絕緣紙的方式。這種方法有一定的缺陷：首先，實(shí)際變壓器繞組主要工作繞組并不采用扁銅線結(jié)構(gòu)繞制，一般使用換位導(dǎo)線進(jìn)行繞制。兩者在物理結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，導(dǎo)致模型加工過程中對(duì)絕緣紙?jiān)斐傻挠绊憰?huì)有一定區(qū)別；先加工電極再繞包絕緣紙，無法模擬電磁線繞制時(shí)對(duì)絕緣紙的力學(xué)作用；最后，實(shí)際電磁線使用的換位導(dǎo)線是由漆包線組成，這造成絕緣結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有研究中單純油紙絕緣存在區(qū)別，這勢(shì)必也會(huì)造成暫態(tài)沖擊特性的區(qū)別。因此，本系統(tǒng)所用的換位導(dǎo)線具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)利用多根小截面的單線來替代一根大截面的扁線，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的表面積。

2)將換位導(dǎo)線與多根平行的自帶絕緣的單線進(jìn)行比較，因其是漆包單線，雖然漆膜的厚度比以往絕緣紙的厚度要薄上許多，但是其耐壓性能較紙絕緣卻高出好幾倍，這樣就明顯地減小了繞組的體積，有效地提高了空間的利用率。

3)由多股導(dǎo)線換位組成，因而有著良好的機(jī)械性能，能夠使變壓器繞組抗力學(xué)老化性能得到提高。

4)散熱性較傳統(tǒng)扁導(dǎo)線要好。

5)由于換位導(dǎo)線不需要人工進(jìn)行換位，這樣就簡(jiǎn)化了繞組的繞制工藝，縮短了加工繞組的時(shí)間。

從換位導(dǎo)線的這些優(yōu)點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，換位導(dǎo)線與扁銅線存在非常大的區(qū)別，因此使用換位導(dǎo)線模擬變壓器匝間絕緣結(jié)構(gòu)更為合理。

請(qǐng)參閱圖3，為換位導(dǎo)線的加工示意圖，為了防止試驗(yàn)時(shí)高壓電極與地電極間發(fā)生放電，將換位導(dǎo)線一端進(jìn)行折彎，增加兩電極之間的電氣距離，并利用綁扎帶將兩根換位導(dǎo)線進(jìn)行固定，換位導(dǎo)線一端接高壓電極一端接地。即第一換位導(dǎo)線的一端連接高壓電極，第一換位導(dǎo)線的另一端折彎；第二換位導(dǎo)線的一端折彎，第二換位導(dǎo)線的另一端連接地電極。兩段換位導(dǎo)線組成匝間絕緣模型，通過綁扎帶將兩根電磁線進(jìn)行固定，兩段換位導(dǎo)線緊密接觸用于模擬繞組匝間絕緣結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖4，為試驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由匝間絕緣模型、變壓器油、電極以及有機(jī)玻璃容器組成。平臺(tái)外部為有機(jī)玻璃組成，底部設(shè)有內(nèi)槽式地電極用于固定匝間絕緣模型，模型高壓電極直接與沖擊電壓發(fā)生器的輸出端相接。試驗(yàn)時(shí)，將整個(gè)平臺(tái)內(nèi)部充滿25號(hào)變壓器油，用于模擬實(shí)際變壓器中油環(huán)境，有機(jī)玻璃作為容器，能有效防止放電產(chǎn)生。

請(qǐng)參閱圖1，為整個(gè)變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由沖擊電壓發(fā)生器以及試驗(yàn)平臺(tái)2通過電氣連接組成。沖擊試驗(yàn)回路1以沖擊電壓發(fā)生器作為電源，通過試驗(yàn)平臺(tái)2中所設(shè)計(jì)的高壓電源將沖擊電壓發(fā)生器的輸出端接到試驗(yàn)平臺(tái)2的高壓側(cè)，試驗(yàn)平臺(tái)2的低壓側(cè)接地。通過沖擊電壓發(fā)生器可以產(chǎn)生不同電壓等級(jí)、不同波形的暫態(tài)過電壓，并施加到匝間絕緣模型上，通過多次重復(fù)沖擊試驗(yàn)，可以研究暫態(tài)沖擊的累積效應(yīng)對(duì)變壓器匝間絕緣的影響。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：沖擊試驗(yàn)回路、試驗(yàn)平臺(tái)；沖擊試驗(yàn)回路包括沖擊電壓發(fā)生器，沖擊電壓發(fā)生器與試驗(yàn)平臺(tái)的高壓側(cè)連接，試驗(yàn)平臺(tái)的低壓側(cè)接地；試驗(yàn)平臺(tái)包括匝間絕緣模型、電極及容器，匝間絕緣模型由兩段換位導(dǎo)線構(gòu)成，電極固定于匝間絕緣模型兩端，匝間絕緣模型和電極設(shè)置于容器內(nèi)部，本發(fā)明實(shí)施例中基于實(shí)際變壓器的繞組絕緣結(jié)構(gòu)，選取了換位導(dǎo)線作為試驗(yàn)用的模型材料；并基于實(shí)際變壓器繞組結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種模擬變壓器匝間絕緣結(jié)構(gòu)的等效模型；最后，利用沖擊電壓發(fā)生器以及等效模型建立試驗(yàn)回路，設(shè)計(jì)了用于變壓器匝間絕緣暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)試驗(yàn)研究的試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在模型材料選擇上充分參考了現(xiàn)有變壓器繞組制造工藝，在模型設(shè)計(jì)上充分考慮了變壓器匝間絕緣結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)具有良好的等效性，易于安裝和操作等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分滿足變壓器匝間絕緣的暫態(tài)沖擊累積效應(yīng)的試驗(yàn)研究，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于侵入波對(duì)不同狀態(tài)下變壓器絕緣劣化的影響以及如何評(píng)估侵入波對(duì)變壓器絕緣損傷的研究很少及缺乏有效的用于侵入波累積效應(yīng)研究的試驗(yàn)平臺(tái)的技術(shù)問題。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。