[发明专利]一种柔性绕组变形模拟装置

说明书

本发明公开一种柔性绕组变形模拟装置，主要包括有高压绕组、低压绕组、底板、高压绕组支架、低压绕组支架、铁芯和夹件，利用柔性绕组易变形和恢复，支架可平移的特点，通过改变柔性绕组的形状和/或调整柔性绕组的位置来进行变压器绕组移位、局部变形、匝间短路等的变形模拟。本发明充分考虑了变压器不同部位、不同形状的变形情况，为模拟实际发生的绕组变形提供了一种新的方法；绕组变形包括了现有变压器绕组变形的大部分类型，为短路阻抗测试和频率响应法测试提供了测试对象，为测试仪器提供了校准样品；本发明在不拆拔绕组的情况下可在绕组任意部位造成不同形状、不同位置的绕组变形，具有准确、真实、灵活、直观、可重复利用的优点。

技术领域

本发明涉及一种柔性绕组变形模拟装置。

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。变压器在系统运行中难以避免要承受各种短路故障，短路电流可达10~20倍的变压器额定电流，该电流在变压器绕组中将会产生巨大的机械力。这是引起其绕组机械变形的主要原因，而变形的积累则是引起变压器及电力系统事故的重要原因之一。对于有绕组松动的变压器，当松动未危及绝缘时，油中总烃及各组分含量保持正常，吊芯检查最简单直观但是却要花费大量的人力、物力、财力。因此，深入研究变压器绕组变形的检测和诊断方法，对提高变压器设计、制造水平，降低故障率、保证电网的安全运行是十分必要的。

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。而开展上述研究离不开试验验证，研制绕组变形模拟试验装置不仅能进行绕组变形类型与电阻、阻抗、电容等电气参数和频率响应曲线之间的对应关系研究，而且对绕组变形检测方法、检测仪器进行可行性和有效性验证，为绕组变形检测技术的进步提供强有力的支撑。

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。而且现有模拟装置绕组难以制作变形状态且难以复原，为进行多个绕组变形造成了障碍和困难。

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、制作容易的柔性绕组变形模拟装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：