[发明专利]一种变压器结构件损耗和温升的测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器结构件损耗和温升的测量系统及测量方法，属于变压器结构件试验技术领域。

背景技术

随着国民经济的发展，我国电网的电压等级已向超高压、特高压发展，容量也逐渐增加，大型电力变压器的单台容量已增加到1500MVA，变压器内部的漏磁场增强，亦使变压器结构件局部过热问题日益突出。加上受运输条件影响，变压器的尺寸受到限制，必须准确评估局部过热点，采取有利措施加以避免。变压器中的结构件如：夹件、拉板、屏蔽、油箱等，在漏磁场的作用下会产生涡流损耗与磁滞损耗，导致变压器附加损耗增加，严重时会引起结构件局部过热，使绝缘老化，甚至损坏。因此，分析和测量变压器结构件损耗及其温升对变压器节能降耗及安全运行具有重要意义。目前，背景技术尚且没有结构件损耗和温升同时测量的装置及方法。

发明内容

本发明目的是提供一种变压器结构件损耗和温升的测量系统及测量方法，完成变压器结构件损耗与温升同时测量，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种变压器结构件损耗和温升的测量系统，包含底板、油箱、功率分析仪、变频电源、励磁线圈、辅助线圈和被测结构件，励磁线圈和辅助线圈完全相同，功率分析仪串联在励磁线圈侧，变频电源给励磁线圈与辅助线圈供电，油箱、励磁线圈、辅助线圈和被测结构件设置在底板上；在被测结构件表面和油箱的油道上设有测温传感器，通过油道和被测结构件表面的测温传感器，测量被测结构件温升。

本发明还设有励磁线圈支架、轨道、被测结构件支架、线圈垫块和辅助线圈活动托板，底板上设置轨道，油箱内平行放置被测结构件支架和励磁线圈支架，线圈垫块放置在励磁线圈支架上，辅助线圈活动托板放置在轨道上，被测结构件放置在被测结构件支架上，励磁线圈固定在励磁线圈支架上，辅助线圈放置在辅助线圈活动托板上；辅助线圈的位置通过改变辅助线圈活动托板在轨道上的位置来调整。辅助线圈活动托板下面装有活动托板轮组件，可以减小辅助线圈活动托板和轨道之间的摩擦力，方便移动辅助线圈。 

辅助线圈活动托板上设有辅助线圈定位碗，励磁线圈支架上设有励磁线圈定位碗；轨道、辅助线圈活动托板、底板、辅助线圈定位碗、励磁线圈定位碗均为绝缘非铁磁材料。励磁线圈支架上开导油孔，用于线圈散热。

励磁线圈和辅助线圈为结构尺寸完全相同的两个方线圈，绕线方式为连续式。

被测结构件支架内部开限位槽，将被测结构件放置于限位槽内，用绝缘垫块进行限位。

励磁线圈与辅助线圈之间的距离，是励磁线圈与被测结构件之间距离的两倍；所述的被测结构件的最大宽度大于励磁线圈最大宽度1.5倍以上。

一种使用上述测量系统对变压器结构件损耗和温升进行测量的方法，测量被测结构件损耗：通过两个结构相同的辅助线圈和励磁线圈，构造空间磁场对称面，使对称面处的磁场分布与结构件表面的磁场分布近似，用此方法测量励磁线圈损耗，再用励磁线圈和被测结构件，测量总损耗，通过做差将励磁线圈损耗和被测结构件损耗分离，得到被测结构件损耗；测量被测结构件温升：油箱中注满变压器油，励磁线圈温升通过测量热电阻得到，在被测结构件表面和油箱的油道上设有测温传感器，通过油道和被测结构件表面的测温传感器，测量被测结构件温升。

所述的测量励磁线圈损耗：将被测结构件拿掉，励磁线圈和辅助线圈串联，辅助线圈与励磁线圈相互平行对称，变频电源同时给励磁线圈与辅助线圈中通入大小相等的电流，测量励磁线圈中的电流，并利用功率分析仪的传感器探头采集励磁线圈上的电压信号，测量励磁线圈的损耗；励磁线圈损耗测量过程中辅助线圈保持与励磁线圈联结方式相同，并保证整个测试过程中励磁线圈和辅助线圈中电流大小始终相等。

所述的测量总损耗：将辅助线圈从被测区域移开，只测量励磁线圈和被测结构件的总损耗；测量励磁线圈和被测结构件总损耗，测量过程中保持励磁线圈的联结方式和电流频率及幅值与单独测量励磁线圈损耗测量时一致。

本发明的有益效果是：本发明利用对称法通过分别测量励磁线圈损耗、励磁线圈加被测结构件总损耗的方法，将励磁线圈损耗和被测结构件损耗进行分离，得到与变压器中磁通密度分布相近情况下被测结构件的损耗，合理设计被试品绝缘支架，使其方便测量被试品损耗与温升；测量系统和方法同时完成变压器结构件损耗与温升同时测量，结合工程应用，用于制定产品设计方案和验证电磁计算方法。

附图说明

图1是本发明实施例放置油箱后示意图；

图2是本发明实施例去掉油箱后示意图；

图3是本发明实施例励磁线圈支架立体示意图；