[發(fā)明專利]一種變壓器繞組短路故障模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110027848.3
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112630580B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 周利軍;于興宇;江飛明
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

本發(fā)明公開了一種變壓器繞組短路故障模擬裝置。模擬裝置主要由短路故障模擬裝置、變壓器繞組模型組成；通過故障模擬裝置模擬短路沖擊下不同繞組線餅、相同繞組不同位置線餅的變形故障。本發(fā)明能夠作為故障程度診斷、故障位置確定、故障機理分析等研究使用并為工程實際提供參考。

技術領域

本發(fā)明屬于變壓器故障模擬技術領域，具體涉及變壓器繞組短路故障模擬裝置。

背景技術

變壓器是高速列車牽引供電系統(tǒng)的核心設備之一，變壓器的穩(wěn)定性和可靠性直接影響列車安全運行，因此對變壓器的故障研究具有重要意義。短路故障是對變壓器繞組影響最大的故障之一，短路沖擊產(chǎn)生的電動力破壞變壓器繞組的穩(wěn)定性，甚至引發(fā)繞組受力變形，變壓器燒毀。

在短路故障下，變壓器受到的短路電動力可以分為徑向電動力和輻向電動力，變壓器高壓繞組和牽引繞組分別受到徑向向內(nèi)的電動力和徑向向外的電動力，上半?yún)^(qū)繞組和下半?yún)^(qū)繞組分別受到輻向向下的電動力和輻向向上的電動力，所以不同繞組線餅、相同繞組不同位置線餅受到電動力合力方向是不同的，單獨模擬徑向電動力或輻向電動力不能完全反映變壓器受力真實情況。

目前的研究中，對變壓器短路故障缺少一種操作簡單且符合實際的繞組變形精確模擬裝置，為了方便對繞組變形故障下故障程度診斷、故障位置確定、故障機理分析等研究，需要一種變壓器繞組短路故障模擬裝置。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對現(xiàn)有故障模擬技術的不足，提出一種變壓器繞組短路故障模擬裝置，具有操作簡單、精確程度高等特點，能夠作為故障程度診斷、故障位置確定、故障機理分析等研究使用并為工程實際提供參考。

本發(fā)明采用的技術解決方案是：

一種變壓器繞組短路故障模擬裝置，主要包括短路故障模擬裝置、變壓器繞組模型；短路故障模擬裝置包括施力盤(1)、伸縮臂(2)、盤軌道(3)、支撐桿(4)、裝置底座(5)、電機控制器(6)；變壓器繞組模型包括變壓器繞組(7)；

所述短路故障模擬裝置的支撐桿(4)為彈射伸縮結(jié)構(gòu)，底部與裝置底座(5)連接，支撐桿包括外側(cè)彈簧(405)、內(nèi)側(cè)彈簧(401)、外桿(403)、中桿(404)、內(nèi)桿(402)，通過電機控制器(6)控制外側(cè)彈簧(405)、內(nèi)側(cè)彈簧(401)長度，外桿(403)起固定支撐作用，外側(cè)彈簧(405)與中桿(404)相連，從而控制中桿(404)的升降，內(nèi)側(cè)彈簧(401)與內(nèi)桿(402)相連，從而控制內(nèi)桿(402)的升降，使用雙彈簧和三桿結(jié)構(gòu)可以方便控制支撐桿(4)彈射伸縮，在較小高度下實現(xiàn)大量程高度調(diào)節(jié)，在使用時根據(jù)繞組實際高度控制支撐桿(4)伸縮，確定施力盤(1)大致高度；施力盤(1)上有八條盤軌道(3)，通過電機控制器(6)控制八根伸縮臂(2)在盤軌道(3)內(nèi)沿半徑向內(nèi)或沿半徑向外同距離運動，運動到每個輪軸(204)、對應變壓器繞組(7)線餅抓取點連線方向與變壓器繞組(7)線餅受力方向相同的角度，八根伸縮臂(2)在八條盤軌道(3)內(nèi)運動的距離、方向取決于實際變壓器繞組(7)線餅位置、線餅受到電動力方向在徑向是向外或向內(nèi)；伸縮臂(2)包括輪軸(204)、盤齒輪(203)、臂齒輪(205)、臂軌道(202)、觸手(201)，盤齒輪(203)用于伸縮臂(2)在盤軌道(3)內(nèi)運動，通過電機控制器(6)控制輪軸(204)順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動伸縮臂(2)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動后伸縮臂(2)方向與變壓器繞組(7)線餅受力方向相同，通過電機控制器(6)控制臂齒輪(205)在臂軌道(202)內(nèi)運動，從而帶動伸縮臂(2)伸長，伸縮臂(2)伸長到觸手(201)與變壓器繞組(7)目標線餅接觸，通過電機控制器(6)控制觸手(201)開合，抓取變壓器繞組(7)目標線餅，通過電機控制器(6)繼續(xù)控制臂齒輪(205)在臂軌道(202)內(nèi)運動，從而帶動伸縮臂(2)伸長或縮短，伸長或縮短取決于電動力方向在輻向是向上或向下、伸縮量取決于電動力大小及繞組位移量；電機控制器(6)有十個按鈕，分別對應控制伸縮臂(2)的兩個向前向后移動按鈕、臂齒輪(205)的兩個向前向后移動按鈕、輪軸(204)的兩個順時針逆時針轉(zhuǎn)動按鈕、外側(cè)彈簧(405)與內(nèi)側(cè)彈簧(401)的兩個向上向下伸縮按鈕、觸手(201)的兩個開合按鈕。