一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種變壓器繞組變形試驗研究平臺，特別是關(guān)于油浸式電力變壓器繞組軸向變形的物理模擬平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器繞組變形是指在電動力和機械力的作用下，繞組的尺寸或形狀發(fā)生不可逆的變化。它包括軸向和徑向尺寸的變化，器身位移，繞組扭曲、鼓包和匝間短路等。此外，繞組變形還具有累積效應(yīng)，即:在經(jīng)受一次短路電流沖擊后，變壓器繞組沒有立即損壞，僅有較小的永久變形，但導致其絕緣性能和機械性能下降。在下一次短路電流沖擊時，會使得繞組變形加劇，出現(xiàn)惡性循環(huán)。因而已有繞組變形的變壓器是一種事故隱患，運行時若再遇到較大的過電流作用，則可能發(fā)生變壓器損壞等重大事故。目前變壓器期繞組變形故障，已經(jīng)成為變壓器的主要故障之一，因此，必須對變壓器繞組進行變形檢測并診斷其變形程度，依此開展變壓器的預防性維修。
[0003]為此，需要研究制定科學可行的檢測方法來實現(xiàn)變壓器繞組變形的檢測，世界上很多國家都對變壓器繞組變形檢測方法的研究工作上投入了大量的精力，根據(jù)變壓器是否停運，分在線監(jiān)測和離線檢測。其中，最常用的繞組變形檢測方法是頻響法。變壓器繞組發(fā)生變形之后，繞組的電感、對地電容、匝間電容等參數(shù)會發(fā)生變化。頻響法的工作原理就是通過繞組的頻響曲線，反映繞組的分布電感和分布電容的變化，進而判斷繞組是否發(fā)生變形。
[0004]目前的繞組變形檢測方法，均存在診斷方法不夠完善的問題，需要深入研究檢測與診斷方法的靈敏度、準確度，以及確定變形部位的定位方法。開展上述研究離不開試驗驗證。
[0005]傳統(tǒng)的繞組變形檢測試驗研究中使用的平臺，一種是來源于變壓器廠返修的已發(fā)生了繞組變形的變壓器，一種是實驗室中的試驗平臺?，F(xiàn)有的實驗室繞組變形試驗平臺，均是通過對變壓器繞組進行處理來模擬現(xiàn)場繞組變形的，而變壓器油箱和鐵心保持不變。處理方法包括將繞組中某兩匝線圈短路、在某兩匝線圈之間接入電容器、增大線餅間的距離、移動繞組以改變繞組對油箱的距離等等，進而使得繞組的分布電感、電容發(fā)生變化，進而達到模擬繞組實際變形的目的。
[0006]變壓器繞組的軸向變形的主要形式是軸向扭轉(zhuǎn)、軸向壓縮(例如，倒餅使得餅間距離減小)、軸向伸長(例如，壓板松動，餅間距離增大)等，具體變形形狀多變，變形部位和范圍大小均不固定。對繞組進行簡單移位、接入電容器、短路線匝等處理，不夠靈活、準確，難以方便地模擬各種形狀、位置、范圍的變形，而且進行更換變形部位、電容器等操作時，需要將繞組從油箱中取出，非常麻煩，從而極大制約了繞組變形檢測方法試驗研究的效率和效果，限制了繞組變形檢測技術(shù)的發(fā)展和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺，能夠方便快捷地模擬各種形狀、位置、范圍的繞組軸向變形。該平臺由繞組(I)、油箱(2)、套管(3)、套管(4)、推桿(5 )、變形塊(6 )、動密封機構(gòu)(7 )組成。
[0008]繞組(I)放置在油箱(2)內(nèi)部，并且通過套管(3)將繞組(I)的高壓引線引出油箱(2)、通過套管(4)將繞組(I)的中性點引線引出油箱(2)。
[0009 ]變形塊(6 )安裝在推桿(5 )的端部;推桿(5 )通過動密封機構(gòu)(7 )安裝在油箱(2 )頂蓋上;推桿(5)能夠伸縮，從而能夠帶動變形塊(6)在繞組(I)內(nèi)上下運動，進而改變變形塊
(6)與繞組(I)之間的相對位置。
[0010]繞組(I)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與油浸式電力變壓器的繞組相同；油箱(2)的材質(zhì)與油浸式電力變壓器的油箱相同；推桿(5 )的材質(zhì)是絕緣體;變形塊(6 )的材質(zhì)是磁性材料。
[0011]變形塊(6)的形狀和大小根據(jù)將要模擬的繞組變形形狀和范圍來制作，從而使得擬研究的繞組(I)分布電感變化的問題轉(zhuǎn)化成由于變形塊(6 )的存在而發(fā)生變化的問題。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:1、對于目前最常用的頻響法，變壓器繞組軸向變形主要表現(xiàn)為繞組的分布電感的變化，體現(xiàn)在低頻、中頻段頻響曲線的變化。本發(fā)明通過將繞組軸向變形造成的分布電感變化轉(zhuǎn)化為鐵心變形造成的分布電感變化，非常簡便地達到了模擬繞組變形的效果。而鐵心變形的具體形狀、范圍、和位置均可以通過變形塊
(6)的形狀大小和位置來模擬。變形塊(6)的位置變化可以通過推桿(5)非常方便地改變。變形塊(6)也可以根據(jù)各種變形的形狀進行加工和更換。
[0013]2、現(xiàn)有的基于對繞組進行處理的繞組變形試驗平臺，在改變變形情況時，必須將繞組從油箱中吊出來，完成對繞組的處理之后再放回油箱。由于繞組和油箱比較笨重，需要動用起重設(shè)備;油箱中的變壓器油需要先回收再充入，工序也很繁瑣。而本發(fā)明提出的模擬試驗平臺，依靠推桿(5)改變變形塊(6)的位置，相當于改變了繞組變形的部位、或者改變了繞組變形的范圍和變形程度。推桿(5)通過動密封機構(gòu)(7)固定在油箱(2)上，保證了油箱
(2)的密封，進而在不需打開油箱取出繞組的條件下實現(xiàn)了變形部位、變形程度的改變。
[0014]因此，本發(fā)明所提出的模擬試驗平臺，能夠非常方便、準確地模擬變壓器繞組各種可能的軸向變形，為繞組變形檢測方法的研究提供一種非常便利、準確、精細的試驗研究平臺，非常有利于開展繞組變形檢測方法靈敏度、準確度和變形位置定位方法的研究。
【附圖說明】
[0015]圖1是一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺的等效原理示意圖。
[0016]圖2是一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0018]如圖2，一種變壓器繞組變形的模擬試驗平臺，由一臺真實電力變壓器的IlOkV繞組(I)、變壓器油箱(2)、IlOkV高壓套管(3)、1kV低壓套管(4)、環(huán)氧樹脂玻璃纖維棒推桿
(5)、軟磁鐵氧體變形塊(6)和動密封機構(gòu)(7 )組成。其中繞組的高度1080mm，外直徑1150mm;油箱(2)為方形箱體，材質(zhì)為鐵。繞組(I)與油箱(2)之間最小間隙為240mm;動密封機構(gòu)(7)包含油箱壁貫通法蘭和O型橡膠密封圈，能夠保證輕松控制推桿(5)伸入或退出繞組(I)放置在油箱(2)內(nèi)部，并且通過套管(3)將繞組(I)的高壓引線引出油箱(2)、通過套管(4)將繞組(I)的中性點引線引出油箱(2)。變形塊(6)安裝在推桿(5)的端部;推桿(5)通過動密封機構(gòu)(7)安裝在油箱(2)頂蓋上;推桿(5)能夠伸縮，從而能夠帶動變形塊(6)在繞組(I)內(nèi)上下運動，進而改變變形塊(6)與繞組(I)之間的相對位置。
[0019]變形塊(6)的形狀和大小根據(jù)將要模擬的繞組變形形狀和范圍來制作，從而使得擬研究的繞組(I)的分布電感由于繞組(I)發(fā)生變形而產(chǎn)生變化的問題轉(zhuǎn)化成由于變形塊(6 )的存在而發(fā)生變化的問題。
[0020]該實施例，可以用于在實驗室內(nèi)對IlOkV油浸式變壓器進行繞組軸向變形檢測的離線模擬試驗，即，套管(4)的引出線接地，套管(3)的引出線不與高壓導線連接，只與繞組變形檢測儀器相連;也可以用于實驗室內(nèi)對IlOkV油浸式變壓器進行繞組軸向變形檢測的在線模擬試驗，即，套管(4)的引出線接地，套管(3)的引出線與高壓導線連接，不與繞組變形檢測儀器相連。
[0021 ]本實施例的使用步驟如下:
步驟1:按照變壓器繞組變形離線檢測或者帶電監(jiān)測方法，將繞組變形檢測儀器的引線連接到該實施例上的相應(yīng)連接部位；
步驟2:將變形塊(6)移動到繞組端部，并且盡量靠近油箱，S卩，使變形塊(6)對繞組電感的影響最??；
步驟3:測量繞組的頻響曲線，作為繞組未變形時的參考曲線；
步驟4:移動變形塊(6)到擬變形的部位，從而利用變形塊(6)增大該部位繞組的分布電感；
步驟5:測量繞組的頻響曲線，作為繞組變形時的實測曲線；
步驟6:對比實測曲線和參考曲線，求取曲線之間的差異，研究該差異與變形塊(6)的位置之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0022]最后應(yīng)當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺，其特征是，該平臺由繞組(I)、油箱(2)、套管(3)、套管(4)、推桿(5)、變形塊(6)、動密封機構(gòu)(7)組成;繞組(I)放置在油箱(2)內(nèi)部，并且通過套管(3)將繞組(I)的高壓引線引出油箱(2)、通過套管(4)將繞組(I)的中性點引線引出油箱(2);變形塊(6)安裝在推桿(5)的端部;推桿(5)通過動密封機構(gòu)(7)安裝在油箱(2)頂蓋上;推桿(5)能夠伸縮，從而能夠帶動變形塊(6)在繞組(I)內(nèi)上下運動，進而改變變形塊(6)與繞組(I)之間的相對位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器繞組軸向變形模擬試驗平臺，其特征是，繞組(I)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與油浸式電力變壓器的繞組相同；油箱(2)的材質(zhì)與油浸式電力變壓器的油箱相同；推桿(5 )的材質(zhì)是絕緣體;變形塊(6 )的材質(zhì)是磁性材料。
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種變壓器繞組變形試驗研究平臺，特別是關(guān)于油浸式電力變壓器繞組軸向變形的物理模擬平臺?，F(xiàn)有的實驗室繞組變形試驗平臺，均是通過對變壓器繞組進行處理來模擬現(xiàn)場繞組變形的，而變壓器油箱和鐵心保持不變，對繞組進行簡單移位、接入電容器、短路線匝等處理，不夠靈活、準確，難以方便地模擬各種形狀、位置、范圍的變形，而且在更換變形部位、電容器等操作時，需將繞組從油箱中取出，非常麻煩。本發(fā)明通過將繞組軸向變形造成的分布電感變化轉(zhuǎn)化為鐵心變形造成的分布電感變化，改變變形塊（6）的位置，相當于改變了繞組變形的部位、或者改變了繞組變形的范圍和變形程度，簡便地達到了模擬繞組軸向變形的效果。
【IPC分類】G01B7/16, G01R31/00
【公開號】CN105527510
【申請?zhí)枴緾N201510648913
【發(fā)明人】程養(yǎng)春, 常文治, 畢建剛, 劉洋, 段博濤, 楊圓, 孟楠
【申請人】華北電力大學, 國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學研究院, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年10月8日