[發明專利]油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈及其制作方法

有效

• 申請號: 201510085250.4
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104777406B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 歐小波;何宏明;柯春俊;梁文進;林春耀;周丹;楊賢;魏新勞;聶洪巖;王永紅
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/20;H01F27/28
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈。本發明還涉及所述模型線圈的制作方法。

背景技術

大型油浸式電力變壓器作為電網的核心設備，其運行狀況決定著電網的運行可靠性，其投資也占據著電網建設、運維開銷的最大比重。目前，受世界經濟狀況的影響，國內經濟發展放緩，過度投資造成的資源浪費問題日益突出，基于全生命周期管理的延長電力變壓器壽命的關鍵技術研究迫在眉睫。國內電力變壓器的使用壽命往往不足或接近30年，就對電力變壓器進行了更換等重新投資。考慮電網運行的平均負荷及工況，某些被更換掉的變壓器依然具有一定的使用壽命，這無疑是較大的資源浪費。經驗表明，變壓器的壽命取決于其絕緣壽命，如果能夠合理準確的評估出變壓器的絕緣狀態，實行彈性壽命，延長某些電力變壓器的生命周期不失為一種較好的手段。

研究變壓器油紙絕緣的老化特性及機理，建立絕緣老化模型線圈，對于識別變壓器的絕緣老化程度，預測設備壽命，減少電網事故，提高變壓器的運行可靠性，具有重要的學術和生產應用價值。油浸式電力變壓器采用油紙復合絕緣，其中變壓器油為可恢復性絕緣，復合絕緣的老化程度取決于絕緣紙。由于不同部位的絕緣結構(電場分布)、運行溫度、材料(紙板、電纜紙、皺紋紙、成型件)存在差異，所以各部位電、熱老化的發展過程不同。為了更準確的評估變壓器的絕緣狀態，應當分別研究變壓器內各典型絕緣電、熱老化的發展過程，縱絕緣(匝間絕緣、餅間絕緣等)為變壓器內一種比較典型的絕緣結構。

對實際的變壓器線圈進行試驗存在著諸多困難，應以實際線圈的模型線圈為研究對象。當前，關于電機匝間絕緣擊穿、老化等試驗開展的較多，但是關于變壓器匝間絕緣的相關研究成果較少。電機匝間絕緣的線圈模型線圈多為按照標準IEC60034-18-42規定方法制作的pig-tail模型線圈，該模型線圈結構與實際的電機線圈結構類似，但與實際的變壓器線圈存在著較大的差異。所以找到一種變壓器匝間絕緣試驗模型線圈的制作方法，并做成相應的模型線圈，對于變壓器匝間絕緣各種試驗的開展是十分必要的。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題，就是提出一種油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈。

本發明所要解決的第二個技術問題，就是提出所述油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈的制作方法。

采用本發明制作方法制出的模型線圈，與實際變壓器線圈結構較接近，可以有效模擬大型變壓器工況下匝間油紙復合絕緣系統擊穿特性及電、熱老化的發展過程，且制作簡單。

解決上述第一個技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈，其特征是：所述模型線圈的規格參數、絕緣紙種類與變壓器線圈相同并分為上、下兩餅線圈，每餅線圈用甲乙兩根紙包線并繞，上、下兩餅線圈的兩個第一糾結位置(即每根紙包線從上餅到下餅的過度位置)包繞至少六層絕緣紙，兩個第一糾結位置的連線即為模型線圈內圈的某一直徑；每根紙包線的首尾兩端連接在接在一起并分別作為高、低壓引出線；兩根紙包線的四個出線端合圍成一個橢圓形，橢圓長軸的兩端分別是線圈高、低壓引出線，橢圓的短軸與兩根紙包線兩個第一糾結位置所構成的直線相重合、長度與線圈的外圓直徑相等；每個出線端的切點到端點這段紙包線加包六層皺紋紙加強絕緣。

所述的每個出線端的切點到端點的紙包線外加包至少六層皺紋紙加強絕緣。

所述模型線圈的第一餅線圈繞制方向為由內向外順時針、第二餅線圈繞制方向為由內向外逆時針，糾結位置位于內圈，但兩根線的糾結位置相差180度；兩餅間設有支撐墊塊4，并用白布帶3綁緊；紙包線甲的兩端向下做成直角彎，紙包線乙的兩端向上做成直角彎。

解決上述第二個技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種如上述油浸式電力變壓器匝間絕緣試驗模型線圈的制作方法，其特征是包括以下步驟：

S1，根據所要研究變壓器線圈銅線的規格參數、絕緣紙種類選定制作模型線圈所需的銅線、絕緣紙，使用機器加工成與線圈相同的紙包線；

S2，參見圖1，采用與實際變壓器線圈相同的普通雙餅糾結連續式繞制工藝，區別是采用雙糾結工藝，每根線圈首尾相連，

依據所設計模型線圈的半徑及線圈匝數計算出紙包線的總長度，采用兩根紙包線并繞；

在兩餅線圈的過度部分(即接近于總長度的中心位置)為第一糾結位置，糾結位置采用包繞6層絕緣紙的方式加強其絕緣；兩根線的第一糾結位置不同，其間距為模型線圈內圈導線的直徑(即兩個糾結位置都在模型線圈的內圓周上且相差180度)；