[發(fā)明專利]一種變壓器繞組變形模擬裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710100836.2
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107015077A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳梁遠(yuǎn);黎大健;趙堅(jiān);張磊;張玉波;蒲金雨;蘇星華;顏海俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01H17/00
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變壓器繞組變形模擬裝置，尤其是一種適用于油浸變壓器繞組變形模擬裝置。

背景技術(shù)

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站最重要的設(shè)備之一，其安全對(duì)電網(wǎng)、社會(huì)穩(wěn)定具有重要的影響。油浸變壓器最為常用，但由于其自身的結(jié)構(gòu)、所用絕緣材料以及變壓器的運(yùn)行條件等導(dǎo)致油浸變壓器存在著火災(zāi)事故的隱患。變壓器爆炸著火通常是由于變壓器繞組絕緣損壞引起電弧放電，進(jìn)而導(dǎo)致油溫驟增，同時(shí)電弧放電使變壓器油裂解產(chǎn)生大量的可燃性氣體，進(jìn)而導(dǎo)致油壓增加，高溫高壓油在嚴(yán)重情況下使油箱裂開(kāi)，空氣與可燃性氣體混合后發(fā)生爆炸，使變壓器油燃燒，主變著火，變電站停電，給電網(wǎng)造成巨大的損失，同時(shí)給社會(huì)造成極其惡劣的影響。

變壓器繞組變形是指在電動(dòng)力和機(jī)械力的作用下，繞組的尺寸或形狀發(fā)生不可逆的變化，變形種類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(méi)有立即損壞，僅有較小的永久變形，但導(dǎo)致其絕緣性能和機(jī)械性能下降。在下一次短路電流沖擊時(shí)，會(huì)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(yùn)行時(shí)若再遇到較大的過(guò)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(duì)變壓器繞組進(jìn)行變形檢測(cè)并診斷其變形程度，依此開(kāi)展變壓器的預(yù)防性維修。

目前的繞組變形檢測(cè)方法，最常用的繞組變形檢測(cè)方法是頻響法和短路阻抗法，前者基于變壓器繞組發(fā)生變形之后，繞組的電感、對(duì)地電容、匝間電容等參數(shù)會(huì)發(fā)生變化的原理，后者基于變壓器繞組發(fā)生變形之后，繞組的漏電抗即短路阻抗會(huì)發(fā)生變化的原理，兩種方法均存在診斷方法不夠完善的問(wèn)題，需要深入研究檢測(cè)與診斷方法的靈敏度、準(zhǔn)確度，以及確定變形部位的定位方法。開(kāi)展上述研究離不開(kāi)試驗(yàn)驗(yàn)證。

目前，繞組變形檢測(cè)模擬試驗(yàn)研究中使用的裝置，一種是來(lái)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(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)平臺(tái)。前者獲取困難，體積大，若為低壓繞組變形，無(wú)法在未拆解繞組的情況下確定繞組的變形類型，后者或者通過(guò)電容、電感、電阻元件的等效電路來(lái)模擬繞組變形，或者通過(guò)對(duì)真型變壓器繞組進(jìn)行處理來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)繞組變形，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(dòng)繞組以改變繞組對(duì)油箱的距離等等，進(jìn)而使得繞組的分布電感、電容發(fā)生變化，進(jìn)而達(dá)到模擬繞組實(shí)際變形的目的。

通過(guò)電容、電感、電阻元件的等效電路來(lái)模擬繞組變形，如CN202887569U和CN204347165U所示，但該方法難以考慮到漏感、鐵芯非線性等實(shí)際影響，無(wú)法貼合實(shí)際，不夠準(zhǔn)確，而通過(guò)真型變壓器繞組變形，目前的主要有CN105526835A所述的通過(guò)將繞組徑向變形造成的分布電容變化轉(zhuǎn)化為油箱變形造成的分布電容變化，改變變形塊的位置，相當(dāng)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，但該方法僅僅考慮了繞組外層的電容變化，未能考慮內(nèi)層繞組的變形以及繞組之間的變形，模型不夠準(zhǔn)確。而且以上方法中的模型不能在高電壓下運(yùn)行，不能反映變壓器運(yùn)行中的振動(dòng)等狀態(tài)，也不能靈活形成不同變形種類、不同變形部位的變形。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上不足，本發(fā)明提供一種真實(shí)、變形類型多樣、適用高壓、振動(dòng)狀態(tài)可測(cè)、可實(shí)際運(yùn)行的變壓器繞組變形模擬裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：