[發明專利]一種模擬變壓器繞組匝間短路下的頻率響應試驗平臺

在審

• 申請號: 202011005216.9
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112130095A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 孫傲陽;徐肖偉;王科;沈燚;朱凈松;雷雨田;李佑明;吳賢良;段根月;朱云武;侯曉云;陳昆;劉曉明;李文輝;宋立勝;李瀚云
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司楚雄供電局
• 主分類號: G01R31/62
• 分類號: G01R31/62;G01R31/52
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種模擬變壓器繞組匝間短路下的頻率響應試驗平臺，屬于變壓器故障模擬技術領域。該試驗平臺包括：變壓器繞組、鐵芯、頻率響應測試儀和匝間短路故障模擬裝置；變壓器繞組纏繞在鐵芯外，且在各匝上方絕緣設置圓形開孔；頻率響應測試儀分別通過導線與變壓器繞組的頂端和底端相連；所述的匝間短路故障模擬裝置包括支撐滑軌、電動齒輪傳動裝置、輥、傳送帶、匝間短路開關、支撐套桿、裝置底座、PLC控制器和支撐導桿。本發明可以有效地模擬不同匝間短路故障下繞組的頻率響應的變化，能夠作為研究使用并為工程實際提供參考，易于推廣應用。

技術領域

本發明屬于變壓器故障模擬技術領域，具體涉及一種模擬變壓器繞組匝間短路下的頻率響應試驗平臺。

背景技術

變壓器作為電力系統以及牽引供電系統中的核心設備之一，其穩定性和可靠性關系到整個系統的正常運行，隨著用電量的增加，能夠及時發現隱患的變壓器故障診斷技術越發重要。短路故障是變壓器最為常見的故障，當變壓器發生短路故障時，繞組在短路電流和內部磁場的作用下會產生很大的電磁力，會使繞組出現一定幅度的變形。而在變形的過程中最先破壞的就是匝間絕緣和餅間絕緣，因此最容易導致永久性的匝間短路或者餅間短路。一旦發生匝間短路，不僅會產生局部放電而且在繞組匝間會形成環流，增大了變壓器繞組的環流損耗，甚至擊穿主絕緣，燒毀變壓器。因此，準確及時地發現變壓器繞組匝間短路故障對于電力系統的安全可靠運行具有重大意義。

目前，頻率響應法是目前應用最為廣泛的變壓器繞組故障檢測方法，現有的研究中，通常通過將變壓器繞組的每一匝引出接頭，并在此基礎上測量頻率響應，得到短路故障的頻率響應特征，該方法較為笨拙且容易由于接線的失誤造成變壓器繞組匝間誤短路。為了能夠更好地判斷不同種類匝間短路故障的頻率響應特征，需要發明一種新的，與實際更為接近的匝間短路故障模擬裝置。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種模擬變壓器繞組匝間短路下的頻率響應試驗平臺，以探究變壓器繞組在發生不同的匝間短路故障下的變化情況，其具有操作方便、精確度高等特點，能夠有效地獲得匝間短路故障與繞組頻率響應曲線的變化關系，從而為實際工程提供參考。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種模擬變壓器繞組匝間短路下的頻率響應試驗平臺，包括：變壓器繞組、鐵芯、頻率響應測試儀和匝間短路故障模擬裝置；

變壓器繞組纏繞在鐵芯外，且在各匝上方絕緣設置開孔；

頻率響應測試儀分別通過導線與變壓器繞組的頂端和底端相連；

在變壓器繞組旁設有匝間短路故障模擬裝置；

所述的匝間短路故障模擬裝置包括支撐滑軌、電動齒輪傳動裝置、輥、傳送帶、匝間短路開關、支撐套桿、裝置底座、PLC控制器和支撐導桿；

裝置底座上對稱固定有兩根豎直的支撐套桿；輥的固定座固定在兩根支撐套桿的頂端；傳送帶為環形結構，按順序依次環繞在其中一根支撐套桿、輥、另一根支撐套桿上；

支撐滑軌和支撐導桿水平平行上下布設；支撐滑軌和支撐導桿的固定端均套接在傳送帶上，且支撐滑軌高度低于變壓器繞組餅間油道高度；

電動齒輪傳動裝置的底座固定于位于支撐導桿上，電動齒輪傳動裝置的動力輸出端與支撐滑軌的自由段上相連，從而使得支撐滑軌的自由段左右移動；

匝間短路開關有1個或多個，均設在支撐滑軌的自由段內；

PLC控制器與電動齒輪傳動裝置、輥、匝間短路開關相連，用于控制電動齒輪傳動裝置的工作，從而通過電動齒輪傳動裝置帶動支撐滑軌的自由段左右移動，并通過控制輥轉動從而帶動傳送帶轉動，還用于控制匝間短路開關的通斷與位置。

進一步，優選的是，在各匝上方絕緣設置直徑毫米的圓形開孔。