本發(fā)明屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器局部放電缺陷模擬裝置及方法。

背景技術(shù)：

變壓器是電網(wǎng)系統(tǒng)的核心設(shè)備，也是最昂貴的設(shè)備之一，它的運(yùn)行狀態(tài)直接影響著整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。由于設(shè)計(jì)制造、工藝材料、運(yùn)行維護(hù)和運(yùn)行環(huán)境等方面的原因，使得變壓器內(nèi)部絕緣故障時(shí)有發(fā)生。變壓器內(nèi)部絕緣故障的初期一般都會(huì)產(chǎn)生局部放電，因此保證局部放電信號(hào)監(jiān)測(cè)的靈敏度和精度是非常必要的。目前，變壓器局部放電檢測(cè)方法主要有脈沖電流法、超聲波法和特高頻法，但是由于變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，這些檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性與有效性均存在一定不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，通過改進(jìn)變壓器線圈繞組連接方式，構(gòu)建模擬裝置，準(zhǔn)確的模擬并測(cè)量各種局部放電缺陷。

一種變壓器局部放電缺陷模擬裝置，包括電力變壓器1、調(diào)壓器2以及可植入式放電源3；

其中，調(diào)壓器2與可植入式放電源3均與所述電力變壓器1相連；

所述電力變壓器中低壓繞組線圈的首尾端斷開，且尾端分別通過10kV套管與殼體外部設(shè)置的x端、y端以及z端相連；

所述電力變壓器中高壓調(diào)壓線圈的第一、第四、第七調(diào)壓檔位端分別通過35kV套管連接至電力變壓器外部，與可植入式放電源相連；

所述電力變壓器的三相A、B、C高壓線圈外設(shè)置有電容式套管。

所述電力變壓器的油箱壁上設(shè)置有超高頻法蘭接口，且超高頻法蘭接口上設(shè)置有觀察窗口。

所述電力變壓器的三相A、B、C高壓線圈外的電容式套管末端設(shè)置有末屏測(cè)量端子。

一種變壓器局部放電缺陷模擬方法，采用上述的變壓器局部放電缺陷模擬裝置，在電力變壓器的A相調(diào)壓線圈的第一、第四、第七調(diào)壓檔位端中任意兩個(gè)檔位端之間接入可植入式放電源，在A相的低壓線圈繞組首端a和尾端x之間接入激勵(lì)電源，再分別將電力變壓器的A相、B相高壓線圈繞組的首端A端、B端以及O端接地，測(cè)量其余端子上的局放信號(hào)幅值、相位和頻譜。

調(diào)壓輸出端與變壓器的低壓端通過無局放電纜相連。通過改變調(diào)壓器的輸出電壓來調(diào)節(jié)變壓器低壓繞組電壓,即激勵(lì)電壓,在變壓器自身的電磁感應(yīng)作用下，分別在變壓器的高、低壓側(cè)得到所需電壓，以滿足模擬各類放電的需要。

當(dāng)B端接地時(shí)，分別測(cè)量A端、C端、O端、by間、cz間以及鐵心端子上的信號(hào)幅值、相位和頻譜。

當(dāng)A端接地時(shí)，分別測(cè)量B端、C端、O端、by間、cz間以及鐵心端子上的信號(hào)幅值、相位和頻譜。

當(dāng)O端接地時(shí)，分別測(cè)量A端、B端、C端、by間、cz間以及鐵心端子上的信號(hào)幅值、相位和頻譜。

將y端和/或c端接地。進(jìn)行屏蔽處理，方便定位放電缺陷部位。

有益效果

本發(fā)明提供了一種變壓器局部放電缺陷模擬裝置及方法，該裝置包括電力變壓器、調(diào)壓器以及可植入式放電源；其中，調(diào)壓器與可植入式放電源均與所述電力變壓器相連；所述電力變壓器中低壓繞組線圈的首尾端斷開，且尾端分別通過10kV套管與殼體外部設(shè)置的x端、y端以及z端相連；所述電力變壓器中高壓調(diào)壓線圈的第一、第四、第七調(diào)壓檔位端分別通過35kV套管連接至電力變壓器外部，與可植入式放電源相連；所述電力變壓器的三相A、B、C高壓線圈外設(shè)置有電容式套管。該模擬裝置通過對(duì)變壓器內(nèi)部繞組連線進(jìn)行改接，成本低廉，使用方便；能夠模擬變壓器內(nèi)部不同位置的各種局部放電類型，能夠真實(shí)地反映變壓器內(nèi)部局部放電，對(duì)于研究變壓器局部放電機(jī)理、校驗(yàn)變壓器局部放電檢測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確性以及研究變壓器局部放電信號(hào)在變壓器內(nèi)部的傳輸特性具有重要的意義。有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)變壓器局部放電故障，延長變壓器運(yùn)行壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中變壓器內(nèi)部繞組連線連接示意圖；

圖3為本發(fā)明所述模擬裝置中變壓器的內(nèi)部繞組連線示意圖；

標(biāo)號(hào)說明：1-電力變壓器，2-調(diào)壓器，3-可植入式放電源。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

參見圖1，一種變壓器局部放電缺陷模擬裝置，包括電力變壓器1、調(diào)壓器2以及可植入式放電源3；

其中，調(diào)壓器2與可植入式放電源3均與所述電力變壓器1相連；

所述電力變壓器中低壓繞組線圈的首尾端斷開，且尾端分別通過10kV套管與殼體外部設(shè)置的x端、y端以及z端相連；

所述電力變壓器中高壓調(diào)壓線圈的第一、第四、第七調(diào)壓檔位端分別通過35kV套管連接至電力變壓器外部，與可植入式放電源相連；

所述電力變壓器的三相A、B、C高壓線圈外設(shè)置有電容式套管。

電力變壓器1為利用一臺(tái)35kV變壓器進(jìn)行改造，其主要參數(shù)如下：型號(hào)SZ10-5000/35，額定容量5000kVA，額定電壓及分接范圍：(35±3*2.5％)/10.5kV，聯(lián)結(jié)方式：YD11。

改造前內(nèi)部接線如圖2所示，改造后內(nèi)部接線如圖3所示。

改造的內(nèi)容如下：(1)低壓繞組改造，將變壓器△連接繞組首尾連接處打開，通過增加三只10千伏套管將x，y，z端子引出至殼體外部；(2)高壓繞組改造，選取第1、4、7個(gè)分接引線，通過35kV套管引出至外部，用于外接匝間短路放電源模型；(3)重新設(shè)計(jì)油箱，增加超高頻法蘭接口、觀察窗口；(4)更換三支高壓套管，換成電容式套管，帶末屏測(cè)量端子。

調(diào)壓器2為三相調(diào)壓器，輸入電壓三相AC 380V，輸出三相AC 0-15.75kV可調(diào)，容量10kVA，具有升壓/降壓控制，電壓電流顯示，過流保護(hù)等。

調(diào)壓輸出端與變壓器的低壓端通過無局放電纜相連。通過改變調(diào)壓器的輸出電壓來調(diào)節(jié)變壓器低壓繞組電壓,即激勵(lì)電壓,在變壓器自身的電磁感應(yīng)作用下，分別在變壓器的高、低壓側(cè)得到所需電壓，以滿足模擬各類放電的需要。

可植入式放電源3，放電類型包括：沿面放電、懸浮放電、懸浮放電、匝間放電、油中氣泡放電、尖端放電、油隙放電、磁屏蔽放電、電屏蔽放電。

(1)ax接入激勵(lì)電源，在高壓A相調(diào)壓繞組的兩根引線間接入外部匝間短路放電源，模擬各種類別的匝間放電故障，通過改變A、B、O端子的接地方式，實(shí)現(xiàn)各放電缺陷下，放電信號(hào)在不同路徑下的傳輸以及信號(hào)識(shí)別；

(2)B接地，ax勵(lì)磁，模擬高壓線圈中部放電，在A、C、O、by、cz、鐵心端子測(cè)量，分析局放信號(hào)幅值、相位和頻譜；

(3)A接地，ax勵(lì)磁，模擬高壓線圈中部放電，在B、C、O、by、cz、鐵心端子測(cè)量，分析局放信號(hào)幅值、相位和頻譜；

(4)O接地，ax勵(lì)磁，模擬高壓線圈尾部放電，在A、B、C、by、cz、鐵心端子測(cè)量，分析局放信號(hào)幅值、相位和頻譜；

(5)在需要精確定位局部放電缺陷位置時(shí)，將y端和/或c端接地實(shí)現(xiàn)屏蔽。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是為了幫助本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員很好的理解。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作各種推演、變形和替換。這些變更和替換都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。