[發明專利]卷鐵心片間短路故障下鐵心局部溫升試驗系統及方法

有效

• 申請號: 201611267954.4
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106526394B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 周利軍;劉桓成;廖維;張陳擎宇;郭蕾;高仕斌;江俊飛
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02;G01K13/00
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

一種卷鐵心片間短路故障下的鐵心局部溫升試驗系統及實驗方法。試驗系統主要包括：計算機、卷鐵心變壓器、故障模擬夾件、調壓器和數據采集單元?；诒?a href="http://www.szxzyx.cn" title="鉆瓜專利網">發明的試驗系統能夠進行片間短路故障下局部溫升試驗研究。本發明的技術效果為：通過計算機控制即可自動地實現變壓器不同短路片數、鐵心上不同位置處片間短路故障，同時數字功率分析儀可將試驗數據直接傳回計算機，具有重復性強、靈敏度高等特點，能夠有效地研究片間短路故障下的局部溫升變化以及故障機理、故障應對策略等。

技術領域

本發明屬于變壓器故障試驗領域，具體涉及一種卷鐵心片間短路故障下的變壓器局部溫升試驗系統。

背景技術

變壓器是電力系統的重要設備之一，其正常運行與否直接影響到整個系統的穩定性和可靠性。近年來，我國提倡節能減排，卷鐵心由于損耗低的優點在電力系統中的應用越來越廣泛?，F場運行中由絕緣故障導致的變壓器事故占總事故的50％以上，其中片間短路故障就是鐵心故障中一種典型的絕緣故障。鐵心發生片間短路時，在主磁通的感應下會短路硅鋼片間形成故障環流，造成鐵心局部溫度升高，并隨著故障的發展會進一步破壞鐵心及繞組絕緣，甚至融化疊片，燒毀鐵心。因此有必要通過變壓器鐵心片間短路故障模擬試驗來探究片間短路故障與鐵心局部溫升的關聯性，研究其故障發生機理，從而為實際工程的優化設計等提供參考。

現有的片間短路故障的模擬試驗主要是對硅鋼片進行片間短路試驗，無法真實地反映變壓器鐵心不同位置上發生片間短路時局部溫升，可參考度較低，對真實變壓器做片間短路試驗主要是鐵心表面焊錫實現片間短路進行試驗，這樣的結果是無法重復試驗，而焊錫也會對試驗結果造成較大影響，且目前針對變壓器鐵心片間短路故障及其診斷工作，都是基于疊鐵心變壓器，尚沒有提出一種卷鐵心試驗系統及方法。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提出一種卷鐵心片間短路故障下的鐵心局部溫升試驗系統及方法，以探究變壓器鐵心發生不同短路片數以及不同位置片間短路故障與鐵心故障區域局部溫升方面的關聯性，具有智能操作、靈敏度高，重復性強等特點。

本發明采用的技術解決方案是：

一種卷鐵心片間短路故障下的鐵心局部溫升試驗系統，用于測試片間短路故障下故障區域局部的溫升變化，主要包括計算機(1)、卷鐵心變壓器(2)、故障模擬夾件(3)、調壓器(4)、數據采集單元(5)；其中：

卷鐵心變壓器(2)具體包括卷鐵心(6)，高壓線圈(7)和低壓線圈(8)；高壓線圈(7)位于卷鐵心(6)的一側上，與調壓器(4)相連接；低壓線圈(8)位于卷鐵心(2)的另一側上，呈空載狀態；計算機(1)與故障模擬夾件(3)和數據采集單元(5)通過RS485進行通訊，故障模擬夾件(3)固定在卷鐵心(6)的上鐵軛處。

故障模擬夾件(3)具體包括2個夾板(9)、4個支撐螺桿(10)、4個螺帽(11)、36塊絕緣塊(12)、36片銅片(13)、36個電磁繼電器(14)、2個單片機(15)、42個溫度探頭(16)以及1個整流器(17)；故障模擬夾件(3)的每個夾板(9)內部均勻地設置有七排共21個溫度探頭(16)，探頭末端和夾板(9)的內側表面相齊，所有的溫度探頭都與數據采集單元(5)的對應通道相連接；七排溫度探頭的空隙處總共設置有六排共18個絕緣塊(12)；每塊絕緣塊(12)一端覆蓋銅片(13)，另一端與電磁繼電器(14)相連接，通過電磁繼電器動作帶動絕緣塊上的銅片模擬鐵心片間短路；每個電磁繼電器(14)的一端與整流器(17)相連接，同時每個電磁繼電器(14)的另一端與同一側故障夾件上的單片機(16)連接，單片機(16)與計算機(1)相連接。

本發明的目的還在于，為上述鐵心局部溫升試驗系統提供一種簡便有效的實驗方法。

本發明所述的試驗方法步驟如下：

第一步：按照接線示意圖將實驗裝置接線連接好，將故障模擬夾件(3)固定在卷鐵心(6)的上鐵軛處。