一種模擬三相變壓器的試驗變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種模擬三相變壓器的試驗變壓器，包括：油箱、高壓繞組、低壓繞組；所述高壓繞組具有高壓套管，所述低壓繞組具有低壓套管；所述高壓繞組的首末端經由所述高壓套管引出出線至所述油箱頂部，所述低壓繞組的首末端經由所述低壓套管引出出線至所述油箱頂部；所述高壓繞組和低壓繞組還具有用于通過串并聯(lián)電容電感模擬各種變壓器高壓繞組和低壓繞組的變形形式的抽頭。實施本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其可通過串并聯(lián)電容電感的方式模擬三相變壓器內部出現的各種變形故障。
【專利說明】一種模擬三相變壓器的試驗變壓器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力【技術領域】，尤其涉及一種模擬三相變壓器的試驗變壓器。
【背景技術】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的不斷升級擴大，各種電力設備的需求也越來越多。而傳統(tǒng)的電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設備，其故障率較高。如果一臺大型電力變壓器在運行中出現故障，將導致一個地區(qū)大面積、長時間停電，造成經濟的重大損失，更會給人們的生活帶來不便。近年來，有關統(tǒng)計資料表明，變壓器繞組是電力變壓器發(fā)生故障較多的部件，全國IlOkv及以上等級電力變壓器因外部短路故障造成損壞的事故達到事故總數的50%，而絕大部分是由變壓器繞組變形引起的。
[0003]為了及時發(fā)現變壓器的事故隱患，避免突發(fā)事故，提高變壓器運行的可靠性，開展變壓器繞組診斷方法的研究具有十分重要的意義。
[0004]現有技術中提供一種三相模擬變壓器，用于模擬繞組變形，以便開展有關變壓器繞組故障的段長研究。但是現有技術提供的三相模擬變壓器，其高壓繞組均設置有活動墊片，可進行一定程度的移動，供模擬繞組變形或缺陷使用，但這種機械改變繞組結構的方式無法復原，并且能夠模擬的故障類型有限；此外，這種三相模擬變壓器的出線端固定，無法進行一、二次側Λ/Υ型換接，模擬設備不同聯(lián)結組下的具體情況；再次，一般的三相模擬變壓器無法解決低壓繞組抽頭引出問題，無法進行三相低壓繞組故障的模擬。
實用新型內容
[0005]為解決現有技術中存在的技術問題，本實用新型提供一種模擬三相變壓器的試驗變壓器，其可通過串并聯(lián)電容電感的方式模擬三相變壓器內部出現的各種變形故障。
[0006]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器，包括:油箱、低壓繞組和高壓繞組；
[0007]所述高壓繞組具有高壓套管，所述低壓繞組具有低壓套管；
[0008]所述高壓繞組的首末端經由所述高壓套管引出出線至所述油箱頂部，所述低壓繞組的首末端經由所述低壓套管引出出線至所述油箱頂部；
[0009]所述高壓繞組和低壓繞組還具有用于通過串并聯(lián)電容電感模擬各種變壓器高壓繞組和低壓繞組的變形形式的抽頭。
[0010]其中，所述模擬三相變壓器的試驗變壓器的低壓繞組的抽頭連接至低壓繞組以外的接線板。
[0011]其中，所述油箱外壁還設置有用于定期取油樣化驗分析的放油閥；具體的所述放油閥設置在所述油箱外壁的側面下部。
[0012]其中，所述油箱外壁還設置有用于修改實驗接線的操作窗；具體的所述操作窗位于所述模擬三相變壓器的試驗變壓器正面中部。
[0013]其中，所述油箱外壁還設置有接地端子；所述接地端子位于所述模擬三相變壓器的試驗變壓器正面下部，其與地線連接。
[0014]其中，所述油箱外壁還設置有在所述模擬三相變壓器的試驗變壓器的內部壓力超過閾值時自動釋放壓力的壓力釋放閥。
[0015]實施本實用新型，具有如下有益效果:
[0016]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其高壓繞組和低壓繞組均引出出線，可進行△/Y型靈活換接，便于通過實驗確定不同聯(lián)結組及故障條件下繞組頻響曲線的變化情況；
[0017]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器的高壓繞組可沿軸向均勻抽出大量抽頭，可以進行故障模擬；
[0018]另外，本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器的低壓繞組亦可引出端子，方便相關故障模擬。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。 [0020]圖1為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器實施例一的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器中高低壓繞組的套管出線示意圖。
[0022]圖3為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器中將高壓繞組的抽頭抽出的示意圖。
[0023]圖4為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器中將低壓繞組的抽頭抽出的示意圖。
[0024]圖5為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器實施例二的結構示意圖?！揪唧w實施方式】
[0025]參見圖1，為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器實施例一的結構示意圖。
[0026]本實施例一提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器，包括:油箱1、高壓繞組21、低壓繞組22 ;需要說明的是，高壓繞組21和低壓繞組22均位于模擬三相變壓器的試驗變壓器的內部，外部并不可見，故圖1中并未示出。
[0027]高壓繞組21具有高壓套管210，低壓繞組22具有低壓套管220 ;該高壓套管210和低壓套管220裸露在模擬三相變壓器的試驗變壓器外部，為可見部分。高壓套管210和低壓套管220相互間錯開排列。
[0028]為了解決變壓器實驗過程中Λ/Υ型靈活轉接的問題，本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器中的高低壓繞組做了特殊設計，具體為將其首末端分別經套管引出出線，具體請參見圖2。需要說明的是，本實用新型中從高壓套管210和低壓套管220引出的出線以及從高壓繞組21和低壓繞組22的抽頭引出的出線在位于模擬三相變壓器的試驗變壓器箱體內部中，在圖中不可見。
[0029]如圖2所示，高壓繞組21的首末端經由高壓套管210引出出線3至油箱I頂部，低壓繞組22的首末端經由低壓套管220引出出線3至油箱I頂部(該出線3的模擬三相變壓器的試驗變壓器箱體內部，外部不可見，圖2僅為了示意的是在模擬三相變壓器的試驗變壓器箱體內部如何從高壓套管210和低壓套管220引出出線3);經由高壓套管210引出的出線3和經由低壓套管220引出的出線3用于進行△/Y型轉換，以模擬不同聯(lián)結組下的故障缺陷。本實施例中，高壓繞組和低壓繞組的出線端共計12個。
[0030]為了模擬不同情況的故障缺陷，本實用新型的模擬三相變壓器的試驗變壓器還對高壓繞組和低壓繞組做了設計，具體參見圖3。
[0031]如圖3所示，本實用新型中的高壓繞組21采用的是盤式繞組，用于模擬電壓等級較高的變壓器的故障情況。
[0032]高壓繞組21的高壓繞組抽頭211從高壓繞組21自上而下均勻抽出后，處于懸空狀態(tài)，該抽頭211用于通過串并聯(lián)電容電感模擬各種變壓器繞組變形形式。本實施例中，模擬三相變壓器的試驗變壓器的三相中，每一相都引出50個抽頭，可以用于進行各種繞組變形模擬實驗。[0033]另外，變壓器的低壓繞組位于鐵芯和高壓繞組之間，通常無法直接對其進行操作，為了模擬低壓繞組可能出現的故障缺陷，本實用新型將低壓繞組的抽頭按照一定的順序，接線至低壓繞組之外的接線板，以方便實驗操作，具體請參見圖4。
[0034]如圖4所示，模擬三相變壓器的試驗變壓器的低壓繞組的抽頭40從低壓繞組22自上而下均勻抽出后，連接至低壓繞組22以外的接線板5 (該接線板在模擬三相變壓器的試驗變壓器箱體內部，只有在將模擬三相變壓器的試驗變壓器的外罩吊起之后，才可見，圖4僅為示意從低壓繞組220的抽頭40引線至接線板5的情況)，在低壓繞組22的抽頭40之間串并接電容電感模擬低壓繞組產生的故障缺陷。
[0035]接線板5上依次上下排列的即為模擬三相變壓器的試驗變壓器A、B、C三相的低壓繞組4的抽頭40。
[0036]綜上所示，由于一般的變壓器僅有高低壓各3個套管，繞組的具體聯(lián)結組在設計之初已經決定，無法更改，本實用新型則將每個高低繞組的首末端經由出線套管引出(共12個出線套管)，可以根據需要靈活變換接線；此外，變壓器局部形變必然引起相應的分布電容電感變化，因而可以通過在高壓繞組引出的抽頭間串并接電容電感的方式模擬大部分故障，開展相關研究；再次，由于空間位置的限制，不便對低壓繞組直接進行操作，本實用新型選擇將低壓繞組抽頭引至外部接線板的工程處理，很好的解決了這個問題。
[0037]因此，本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器可通過串并聯(lián)電容電感的方式模擬三相變壓器內部出現的各種變形故障，如繞組局部徑向位移、軸向壓縮、繞組匝間短路等；并可向出線套管注入掃頻信號深入研究其故障狀態(tài)下頻響曲線特點，為建立相關判據打下基礎。
[0038]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器可以在實驗室模擬實際運行中發(fā)生的各種類型、不同程度以及不同位置的故障，例如，當變壓器某相繞組發(fā)生徑向位移時，移動的部分與變壓器外殼、鐵芯以及其他健全相間的電容將發(fā)生明顯變化，這時，只需在模擬三相變壓器的試驗變壓器對應位置的抽頭與地及相鄰繞組間并接合適電容電感即可；又如，當變壓器繞組在短路電流作用下發(fā)生局部壓縮時，可等效為故障部分繞組軸向長度變短，其自感及相應分布電容將發(fā)生改變，可以通過串并接電容進行類似模擬；而對于匝間短路的故障形式，僅需通過線頭將待模擬部位的抽頭鏈接即可。
[0039]另外，基于本實用新型中對模擬三相變壓器的試驗變壓器的上述設計，可以利用建立起的掃頻阻抗法測試系統(tǒng)以及相應的軟件平臺進行試驗，研究掃頻阻抗法的穩(wěn)定性和準確度；并根據不同類型及不同程度故障得到的掃頻特征曲線以及所推得的短路電抗值，建立起診斷繞組變形類型以及程度的判據。具體的實驗步驟如下
[0040]1、對變壓器的三相繞組分別施加掃頻信號，利用模擬三相變壓器的試驗變壓器測量并記錄各個繞組的背景掃頻阻抗曲線，了解各相高低壓繞組的掃頻阻抗曲線特點并進行相關研究，需要說明的是，進行單一繞組實驗要求其余繞組出線端子全部懸空；
[0041]2、根據仿真實驗得到的相關結論，在變壓器各相繞組的不同位置制造不同類型及程度缺陷，研究相應繞組掃頻阻抗曲線的特點，并與各自背景曲線作對比分析；
[0042]3、將故障缺陷置于變壓器各相繞組的不同位置，觀察其鄰近繞組掃頻阻抗曲線的變化情況，研究繞組間的靜電耦合作用；
[0043]4、在進行每次試驗時，將各種故障缺陷依次設計于變壓器A，B, C三相高壓側，分別按照相關規(guī)程于三相低壓側施加掃頻信號，測得掃頻譜圖；并進行變壓器繞組高/低壓側Λ/Υ換接，探究在不同的變壓器聯(lián)結組下掃頻阻抗曲線的變化規(guī)律；
[0044]5、在變壓器繞組高壓側施加掃頻信號，重復以上步驟。 [0045]另外，本實用新型提供的可預置缺陷式模擬三相變壓器的試驗變壓器，其在局部構造也做了相應的改進，使其具有更好的性能，具體請參見圖5，為本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器實施例二的結構示意圖。
[0046]本實施例二所示的可預置缺陷式模擬三相變壓器的試驗變壓器中，在油箱I外壁還設置有放油閥U、操作窗12、接地端子13、壓力釋放閥14 ；
[0047]具體的，放油閥11設置在油箱I外壁的側面下部，用于定期取油樣化驗分析。操作窗12位于模擬三相變壓器的試驗變壓器正面中部，打開該操作窗12，可以修改部分實驗接線，避免不必要的吊罩等冗余操作。接地端子13位于模擬三相變壓器的試驗變壓器正面下部，其與地線連接，以保證模擬三相變壓器的試驗變壓器的外殼可靠接地。壓力釋放閥14設置在模擬三相變壓器的試驗變壓器的頂部，在模擬三相變壓器的試驗變壓器的內部壓力超過閾值時，自動釋放壓力，以確保模擬三相變壓器的試驗變壓器的安全。
[0048]實施本實用新型，具有如下有益效果:
[0049]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其高壓繞組和低壓繞組均引出出線，可進行△/Y型靈活換接，便于通過實驗確定不同聯(lián)結組及故障條件下繞組頻響曲線的變化情況；
[0050]本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器的高壓繞組可沿軸向均勻抽出大量抽頭，可以進行故障模擬；
[0051]另外，本實用新型提供的模擬三相變壓器的試驗變壓器的低壓繞組亦可引出端子，方便相關故障模擬。
[0052]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。
[0053]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，包括:油箱、高壓繞組、低壓繞組； 所述高壓繞組具有高壓套管，所述低壓繞組具有低壓套管； 所述高壓繞組的首末端經由所述高壓套管引出出線至所述油箱頂部，所述低壓繞組的首末端經由所述低壓套管引出出線至所述油箱頂部； 所述高壓繞組和低壓繞組還具有用于通過串并聯(lián)電容電感模擬各種變壓器高壓繞組和低壓繞組的變形形式的抽頭。
2.如權利要求1所述的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，所述模擬三相變壓器的試驗變壓器的低壓繞組的抽頭連接至低壓繞組以外的接線板。
3.如權利要求2所述的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，所述油箱外壁還設置有用于定期取油樣化驗分析的放油閥；具體的所述放油閥設置在所述油箱外壁的側面下部。
4.如權利要求3所述的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，所述油箱外壁還設置有用于修改實驗接線的操作窗；具體的所述操作窗位于所述模擬三相變壓器的試驗變壓器正面中部。
5.如權利要求4所述的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，所述油箱外壁還設置有接地端子；所述接地端子位于所述模擬三相變壓器的試驗變壓器正面下部，其與地線連接。
6.如權利要求5所述的模擬三相變壓器的試驗變壓器，其特征在于，所述油箱外壁還設置有在所述模擬三相變壓器的試驗變壓器的內部壓力超過閾值時自動釋放壓力的壓力釋放閥。
【文檔編號】G01R31/00GK203688675SQ201320570371
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】汪偉, 江健武, 段紹輝, 姚森敬, 梁笑塵, 汲勝昌 申請人:深圳供電局有限公司