[发明专利]一种变压器绕组变形模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器绕组变形模拟装置，尤其是一种适用于油浸变压器绕组变形模拟装置。

背景技术

电力变压器是发电厂和变电站最重要的设备之一，其安全对电网、社会稳定具有重要的影响。油浸变压器最为常用，但由于其自身的结构、所用绝缘材料以及变压器的运行条件等导致油浸变压器存在着火灾事故的隐患。变压器爆炸着火通常是由于变压器绕组绝缘损坏引起电弧放电，进而导致油温骤增，同时电弧放电使变压器油裂解产生大量的可燃性气体，进而导致油压增加，高温高压油在严重情况下使油箱裂开，空气与可燃性气体混合后发生爆炸，使变压器油燃烧，主变着火，变电站停电，给电网造成巨大的损失，同时给社会造成极其恶劣的影响。

变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化，变形种类包括轴向和径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。此外，绕组变形还具有累积效应，即：在经受一次短路电流冲击后，变压器绕组没有立即损坏，仅有较小的永久变形，但导致其绝缘性能和机械性能下降。在下一次短路电流冲击时，会使得绕组变形加剧，出现恶性循环。因而已有绕组变形的变压器是一种事故隐患，运行时若再遇到较大的过电流作用，则可能发生变压器损坏等重大事故。目前变压器期绕组变形故障，已经成为变压器的主要故障之一，因此，必须对变压器绕组进行变形检测并诊断其变形程度，依此开展变压器的预防性维修。

目前的绕组变形检测方法，最常用的绕组变形检测方法是频响法和短路阻抗法，前者基于变压器绕组发生变形之后，绕组的电感、对地电容、匝间电容等参数会发生变化的原理，后者基于变压器绕组发生变形之后，绕组的漏电抗即短路阻抗会发生变化的原理，两种方法均存在诊断方法不够完善的问题，需要深入研究检测与诊断方法的灵敏度、准确度，以及确定变形部位的定位方法。开展上述研究离不开试验验证。

目前，绕组变形检测模拟试验研究中使用的装置，一种是来源于变压器厂返修的已发生了绕组变形的变压器，一种是实验室中的试验平台。前者获取困难，体积大，若为低压绕组变形，无法在未拆解绕组的情况下确定绕组的变形类型，后者或者通过电容、电感、电阻元件的等效电路来模拟绕组变形，或者通过对真型变压器绕组进行处理来模拟现场绕组变形，处理方法包括将绕组中某两匝线圈短路、在某两匝线圈之间接入电容器、增大线饼间的距离、移动绕组以改变绕组对油箱的距离等等，进而使得绕组的分布电感、电容发生变化，进而达到模拟绕组实际变形的目的。

通过电容、电感、电阻元件的等效电路来模拟绕组变形，如CN202887569U和CN204347165U所示，但该方法难以考虑到漏感、铁芯非线性等实际影响，无法贴合实际，不够准确，而通过真型变压器绕组变形，目前的主要有CN105526835A所述的通过将绕组径向变形造成的分布电容变化转化为油箱变形造成的分布电容变化，改变变形块的位置，相当于改变了绕组变形的部位、或者改变了绕组变形的范围和变形程度，但该方法仅仅考虑了绕组外层的电容变化，未能考虑内层绕组的变形以及绕组之间的变形，模型不够准确。而且以上方法中的模型不能在高电压下运行，不能反映变压器运行中的振动等状态，也不能灵活形成不同变形种类、不同变形部位的变形。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种真实、变形类型多样、适用高压、振动状态可测、可实际运行的变压器绕组变形模拟装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：