[實用新型]一種驗證變壓器溫度場仿真計算的實驗裝置

有效

• 申請號: 201821992569.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN208902289U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 武衛革;趙銀漢;李杰;韓貴勝;范亞娜;李曼
• 申請（專利權）人: 保定天威保變電氣股份有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/14
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 于文順;晏春紅

本實用新型涉及一種驗證變壓器溫度場仿真計算的實驗裝置，屬于電力變壓器應用領域。技術方案是：包含電源系統（1）、發熱系統（2）、冷卻系統（3）和測量顯示系統（4）；發熱系統（2）包含繞組（53）、導油盒（52）和油箱，繞組置于油箱內，油箱箱壁采用雙層結構，中間填充絕熱材料（51），油箱分上節油箱和下節油箱；在下節油箱內設有密封的導油盒（52）。本實用新型可在實驗室內進行，同時又可模擬變壓器的真實運行狀況，具有成本低，操作性強，能夠測量變壓器繞組軸向溫度，輻向溫度，頂層油溫，繞組進出口油溫，方便實驗數據與數值計算值的對比研究，為變壓器產品仿真積累數據庫。

技術領域

本實用新型涉及一種驗證變壓器溫度場仿真計算的實驗裝置，屬于電力變壓器應用領域。

背景技術

變壓器運行時繞組因產生損耗而發熱，繞組絕緣老化與繞組溫度有著密切的聯系，因此研究變壓器溫度場分布，特別是繞組的熱點的位置有利于改善變壓器繞組散熱、降低熱點溫升，對提高變壓器的可靠性、延長變壓器壽命具有重要意義。為了深入研究變壓器的溫度場分布，采用實驗方法與數值計算相結合的方法，若直接使用大型產品級變壓器作為實驗對象，不但成本極高，試驗工況難于實現，而且產品級變壓器的影響因素多，不利于實驗數據與數值計算值的對比研究。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種驗證變壓器溫度場仿真計算的實驗裝置，在實驗室內進行，同時又可模擬變壓器的真實運行狀況，具有成本低，操作性強，方便實驗數據與數值計算值的對比研究，解決背景技術中存在的上述問題。

本實用新型的技術方案是：

一種驗證變壓器溫度場仿真計算的實驗裝置，包含電源系統、發熱系統、冷卻系統和測量顯示系統；發熱系統包含繞組、導油盒和油箱，繞組置于油箱內，油箱箱壁采用雙層結構，中間填充絕熱材料，油箱分上節油箱和下節油箱；在下節油箱內設有密封的導油盒；繞組由兩根導線并聯繞成連續式、餅式繞組，在最后一餅把兩根導線焊接在一起；繞組由端圈、內外圍屏、內外垂直油道、線餅、導向隔板和水平油道構成；多個線餅的上下端部分別設有端圈，相鄰線餅之間設有水平油道，線餅的兩側分別設有內外垂直油道，內外垂直油道的外面設有內外圍屏，線餅與內外圍屏之間的內外垂直油道上設有導向隔板；端圈位置的內外垂直油道分別為內外垂直油道的出油口和進油口；油箱的頂部和底部分別設有油箱的進油口和出油口；

所述測量顯示系統由功率儀、熱電偶、溫度巡檢儀和流量計構成，熱電偶包括熱電偶a、熱電偶b、熱電偶c、熱電偶d和熱電偶e，熱電偶a放置在所有線餅內同一軸線位置，熱電偶a測量線圈軸向溫度分布；熱電偶b放置在所有線餅內同一輻線位置，熱電偶b測量線圈的輻向溫度分布；熱電偶c放置在水平油道內，熱電偶c 測量線圈水平油道溫度；熱電偶d放置在內外垂直油道的進油口和出油口，熱電偶d測量垂直油道進油口和出油口溫度；熱電偶e放置在油箱的進油口和出油口，熱電偶e測量進出油箱的變壓器油溫度。

所述冷卻系統由片式散熱器和風機構成；電源系統由斷路器和調壓器構成。

所述絕熱材料，包括玻璃纖維、石棉或巖棉等，同時要密封嚴實，否則絕熱材料吸收水分后，其導熱系數增大，長時間使用后會喪失其絕熱功能。油箱分上節油箱和下節油箱，為了得到進入繞組內部油流量，在下節油箱設計密封的導油盒，保證入油箱的變壓器油全部進入繞組。為了減小制造工藝和裝配誤差的影響，確保實際模型和仿真模型一致性，繞組的水平油道采用6毫米高度，垂直油道采用10毫米高。導向隔板與內外圍屏之間密封嚴實，確保變壓器油不會泄露。

熱電偶是常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過溫度巡檢儀轉換成被測介質的溫度，本實驗裝置埋設銅-康銅熱電偶用來測量變壓器的銅溫和油溫，達到變壓器溫度場的測量目的。熱電偶的放置位置用來測量線圈的軸向溫度分布，線餅的輻向溫度分布，線圈的內外垂直油道入口溫度，線圈的內外垂直油道出口溫度，水平油道油溫，頂層油溫，散熱器進出口油溫。