[發明專利]用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型及其制備方法

有效

• 申請號: 202010989939.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112394343B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 杜好陽;冒宜建;史冬云;朱大銘;呂傳仁
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;長春市科聯電力技術開發有限公司;北京力帕機械設備有限公司;吉林省電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01B17/04;G01S15/06
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 董存壁

本發明公開用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型及其制備方法，包括位于變壓器外殼內的疊繞變形繞組，所述疊繞變形繞組包括繞軸，所述繞軸外側纏繞有導線；所述變壓器外殼外側裝備有向疊繞變形繞組垂直發出探測信號的超聲波探頭陣列，探測信號垂直對應的疊繞變形繞組區域為變形區域，變形區域位于疊繞變形繞組兩端。本發明科學合理，使用安全方便，結合變壓器繞組變形常見疊繞變形故障，包括首端疊繞變形和末端疊繞變形，繞制繞組疊繞來模擬變壓器運行期間的實際變形，用于對實際發生疊繞的變壓器進行測量前儀器的標定，利于人們利用超聲波對變壓器繞組變形進行快速檢測，且檢測結果準確。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，具體是用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型及其制備方法。

背景技術

近年來，國家電網公司加強了配電變壓器的質量檢驗力度，各網省公司每年從新訂貨中抽取一定比例的配電變壓器進行耐受短路能力試驗，據統計超過80％的試品不合格。目前在運行的10kV配電變壓器中有相當的比例承受不了突發短路電流的沖擊，安全運行形勢不容樂觀。造成變壓器繞組變形的內在原因是變壓器制造質量，外在原因是配電系統中各種暫態過程中，各種過電流通過變壓器產生的電動力。外部短路是變壓器運行過程中的常見故障，隨著變壓器運行時間增長，由短路故障引起的變壓器繞組變形的累積效應會使變壓器繞組的機械穩定性下降，承受電動力的能力日漸降低，最終引起變壓器繞組失穩。

繞組疊繞是變壓器運行期間常見的變形，通常利用超聲波對變壓器繞組變形進行檢測，但目前沒有針對變壓器疊繞變形量超聲波測量進行標定的繞組模型，測試前無法標定疊繞變形量。所以，人們需要一種用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型及其制備方法來解決上述問題。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術，提供用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型及其制備方法解決變壓器繞組測試前無法標定疊繞變形量的問題。

技術方案：本發明所述的用于疊繞變形量超聲波測試的變壓器模型，包括位于變壓器外殼內的疊繞變形繞組，所述疊繞變形繞組包括繞軸，所述繞軸外側纏繞有導線，導線兩端均設有端絕緣；所述變壓器外殼外側裝備有向疊繞變形繞組垂直發出探測信號的超聲波探頭陣列，探測信號垂直對應的疊繞變形繞組區域為變形區域，變形區域位于疊繞變形繞組兩端，變形區域內任一匝導線疊加在相鄰的兩匝導線上，探測信號照射至疊繞變形的導線上并反彈，超聲波探頭陣列成像顯示時出現與未變形導線的聲波距離的差異，此差異為疊繞變形的標定量；所述變壓器外殼內還填充有起絕緣作用的變壓器油。

超聲波探頭陣列有利于利用發出的探測信號檢測疊繞變形繞組，探測信號進入變壓器外殼內部，變壓器油使得探測信號衰減率較低，利于超聲波可在變壓器油中進行遠距離傳播并產生回波信號。當探測信號遇疊繞變形繞組表面時會發生反射，反射的回波信號經變壓器油及變壓器外殼最終被超聲波探頭陣列接收，反射后的成像顯示有利于人們識別疊繞變形。

優選的，所述變形區域位于疊繞變形繞組內導線繞制初始端的為首端疊繞變形區域，首端疊繞變形區域位于導線第3～20匝之間；所述變形區域位于疊繞變形繞組內導線繞制末端的為末端疊繞變形區域，末端疊繞變形區域位于導線第97～114匝之間。

優選的，所述首端疊繞變形區域內變形的導線為第10匝、第13匝和第16匝；第10匝導線按正確位置繞制一段距離后疊繞在第9匝導線上并延伸至第8匝導線上，在第8匝導線上并與之平行疊繞一段距離后，第10匝導線返回第9匝導線上疊繞并延伸至導線正確位置，按正確位置繼續繞制導線；第13匝導線按正確位置繞制一段距離后疊繞在第12匝導線上并延伸至第11匝導線上，在第11匝導線上并與之平行疊繞一段距離后，第13匝導線返回第12匝導線上疊繞并延伸至導線正確位置，按正確位置繼續繞制導線；第16匝導線按正確位置繞制一段距離后疊繞在第15匝導線上并延伸至第14匝導線上，在第14匝導線上并與之平行疊繞一段距離后，第16匝導線返回第15匝導線上疊繞并延伸至導線正確位置，按正確位置繼續繞制直至第104匝；