CN105823969A - 一种变压器局部放电缺陷模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器局部放电缺陷模拟装置，包括电源模块、局部放电缺陷模拟单元、变压器和检测单元；所述电源模块的输出端与所述局部放电缺陷模拟单元的输入端连接；所述局部放电缺陷模拟单元的输出端与所述变压器的结构绕组连接，用于模拟局部放电缺陷；所述检测单元与所述变压器连接，用于检测变压器的局部放电信号。本发明可针对变压器的复杂结构及各种局部放电类型，完整的模拟变压器局部放电的整个过程，具有结构简单，可操作性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压器缺陷模拟装置，尤其涉及一种变压器局部放电缺陷模拟装置。
背景技术
国家电网公司正在积极推进智能电网建设，同时提出了新一代智能变电站的建设目标。新一代智能变电站将以“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标。智能变压器作为智能变电站内的关键一次设备，其智能化技术水平是决定智能变电站整体水平的重要因素。智能变压器智能组件的配置、性能检测、功能验证等方面的研究与试验工作，以及变压器故障诊断和状态检修技术研究工作有待进一步深入。
由于局部放电是导致变压器设备绝缘劣化直至闪络故障发生的主要表现形式，目前变压器智能检测中主要以检测变压器内存在的局部放电为主。其主要方法有脉冲电流法、高频法、超声波法和特高频法。因为变压器为具有铁芯、绕组、绝缘纸板、磁屏蔽、油隙等复杂结构的设备，因此，变压器的局部放电信号的传播十分复杂。目前现有的不同局部放电检测仪器对于变压器内局部放电信号的采集和分析仍需进一步深入研究。目前已有部分模拟装置，如实用新型专利：一种用于油浸式变压器的绝缘缺陷模拟试验装置（201420559727.9），包括绝缘容器、电极和变压器油，其固定基座上安装有电极，在绝缘容器中填充覆盖电极的变压器油。这类实验模拟装置仅仅为一种变压器的局部放电模拟装置，可操作性不强，没有考虑变压器和复杂结构，无法对变压器局部放电缺陷进行完整的模拟，并进行检测试验。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可操作性强，充分考虑变压器的复杂结构，可完整的模拟变压器局部放电缺陷，并检测获取变压器状态参数的变压器局部放电缺陷模拟装置。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：包括电源模块、局部放电缺陷模拟单元、变压器和检测单元；所述电源模块的输出端与所述局部放电缺陷模拟单元的输入端连接；所述局部放电缺陷模拟单元的输出端与所述变压器的结构绕组连接，用于模拟局部放电缺陷；所述检测单元与所述变压器连接，用于检测变压器的局部放电信号。
作为本发明的进一步改进，所述变压器包括分接绕组；所述分接绕组包括至少一条分接引线，所述分接绕组的一端作为输入端，另一端通过不同的分接引线连接至结构绕组的不同位置；所述局部放电缺陷模拟单元的输出端通过一条分接引线与所述结构绕组连接。
作为本发明的进一步改进，还包括分接选择单元；所述分接选择单元的输入端与所述局部放电缺陷模拟单元的输出端连接，输出端分别与所述分接绕组的输入端连接。
作为本发明的进一步改进，所述局部放电缺陷模拟单元包括针板尖端放电模拟装置、悬浮放电模拟装置、球板放电模拟装置、油纸板沿面放电模拟装置和气隙放电模拟装置。
作为本发明的进一步改进，所述检测单元包括检测电阻和局部放电检测仪；所述检测电阻的检测端与所述变压器连接，接地端接地；所述局部放电检测仪与所述检测电阻并联。
作为本发明的进一步改进，所述检测电阻的检测端与所述变压器的套管或铁芯连接。
作为本发明的进一步改进，所述电源模块包括依次连接的升压单元和保护电阻单元。
作为本发明的进一步改进，所述单相电压升压器的原端额定电压为220V，副端额定电压为20kV；所述保护电阻单元的阻值为100kΩ。
作为本发明的进一步改进，所述升压单元为单相电压升压器。
作为本发明的进一步改进，所述电源模块还包括工频电源单元；所述工频电源单元与所述升压单元的原端连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明结构简单，通过拆卸、更换局部放电缺陷模拟单元可方便的模拟变压器各种类型的局部放电缺陷。
2、本发明针对变压器的复杂结构，及变压器的各种局部放电类型，可完整的模拟实现变压器局部放电的整个过程，并有效检测获取变压器局部放电时的参数情况，为研究人员提供真实、有效的研究数据，可操作性强。
附图说明
图1为本发明实施例结构框图。
图2为本发明实施例结构示意图。
图例说明：1、电源模块；11、工频电源单元；12、升压单元；13、保护电阻单元；2、局部放电缺陷模拟单元；3、分接选择单元；4、变压器；41、套管；42、铁芯；43、分接绕组；44、结构绕组；5、检测单元；51、检测电阻；52、局部放电检测仪。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例，一种变压器局部放电缺陷模拟装置，包括电源模块1、局部放电缺陷模拟单元2、变压器4和检测单元5；电源模块1的输出端与局部放电缺陷模拟单元2的输入端连接；局部放电缺陷模拟单元2的输出端与变压器4的结构绕组44连接，用于模拟局部放电缺陷；检测单元5与变压器4连接，用于检测变压器4的局部放电信号。
在本实施例中，电源模块1包括依次连接的升压单元12和保护电阻单元13；用于为局部放电缺陷模拟单元2提供所需电源。升压单元12为单相电压升压器，其原端与供电电网连接，副端的输出端口与保护电阻单元13连接，接地端口接地。在本实施例中，为了降低本发明模块装置对电网电源的依赖，电源模块1还包括工频电源单元11，工频电源单元11与升压单元12的原端连接，用于提供本发明模拟装置所需的电源。在本实施例中，工频电源单元11所提供的电压为220V，单相电压升压器的原端额定电压为220V，副端额定电压为20kV。保护电阻单元13的阻值为100kΩ。当然，也可以根据实际需要，工频电源单元11选择不同的电压输出，并选择适当额定电压的单相电压升压器；保护电阻单元13也可以根据实际需要选择适当的阻值。
在本实施例中，局部放电缺陷模拟单元2包括针板尖端放电模拟装置、悬浮放电模拟装置、球板放电模拟装置、油纸板沿面放电模拟装置和气隙放电模拟装置。当然，局部放电缺陷模拟单元2不仅仅局限于本实施例说列举说明的几类放电模拟装置。在本实施例中，每一个放电模拟装置对应一种类型的局部放电缺陷，每一个局部放电模拟装置均为一个独立的单元，通过将独立的放电模拟装置安装至本发明的模拟装置中，即可实现对该类型局部放电的模拟。通过将局部放电缺陷模拟单元2采用独立的单元式结构，通过拆卸、更换该局部放电缺陷模拟单元2，即可灵活的实现对各种局部放电缺陷的模拟，具有结构简单、灵活、方便等优点。
在本实施例中，局部放电缺陷模拟单元2的输出端连接到变压器4的结构绕组44的不同位置，即通过调整局部放电缺陷模拟单元2与变压器4的结构绕组的连接点，选择将变压器4的结构绕组44的不同位置接入本发明的模拟装置，从而实现将局部放电缺陷模拟单元2所模拟的局部放电缺陷注入到变压器的不同部位。在本实施例中，变压器4包括分接绕组43；分接绕组43包括至少一条分接引线，分接绕组43的一端作为输入端，另一端通过不同的分接引线连接至结构绕组44的不同位置；局部放电缺陷模拟单元2的输出端通过一条分接引线与结构绕组44连接。通过改变局部放电缺陷模拟单元2的输出端与分接绕组43的输入端连接，即可实现对结构绕组44的接入位置进行灵活选择，使得局部放电缺陷的注入更加灵活方便。在本实施例中，在局部放电缺陷模拟单元2的输出端与分接绕组43的输入端之间，还设置有分接选择单元3；分接选择单元3包括一个输入端和多个输出端，通过切换开关，可实现输入端与一个输出端之间的导通；分接选择单元3的输入端与局部放电缺陷模拟单元2的输出端连接，输出端分别与分接绕组43的输入端连接。分接选择单元3为手动选择单元或电动选择单元。通过分接选择单元3，在需要选择变压器4结构绕组44的不同位置时，无需对局部放电缺陷模拟单元2与变压器分接绕组43之间的连接点重新接线，只需要切换分接选择单元3的开关位置，即可方便的实现对结构绕组44不同位置的接入。
在本实施例中，检测单元5包括检测电阻51和局部放电检测仪52；检测电阻51的检测端与变压器4连接，接地端接地；局部放电检测仪52与检测电阻51并联。检测电阻51的检测端与变压器4的套管或铁芯连接。在本实施例中，包括2个检测单元5，第一检测单元和第二检测单元；第一检测子单元中检测电阻51的检测端与变压器4的套管41连接；第二检测单元中检测电阻51的检测端与变压器4的铁芯42连接。检测电阻51用于获取变压器的局部放电信号，并通过局部放电检测仪52对该局部放电信号进行检测。第一检测单元用于检测变压器4套管41处的局部放电信号，第二检测单元用于检测变压器4铁芯42处的局部放电信号，为进行变压器局部放电缺陷研究提供数据基础。当然，也可以根据实际需要，选择更多的检测单元5，或将检测单元5中的检测电阻与变压器4的不同位置连接，采集变压器4不同位置的局部放电信号。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：包括电源模块（1）、局部放电缺陷模拟单元（2）、变压器（4）和检测单元（5）；所述电源模块（1）的输出端与所述局部放电缺陷模拟单元（2）的输入端连接；所述局部放电缺陷模拟单元（2）的输出端与所述变压器（4）的结构绕组（44）连接；所述检测单元（5）与所述变压器（4）连接。
2.根据权利要求1所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述变压器（4）包括分接绕组（43）；所述分接绕组（43）包括至少一条分接引线，所述分接绕组（43）的一端作为输入端，另一端通过不同的分接引线连接至结构绕组（44）的不同位置；所述局部放电缺陷模拟单元（2）的输出端通过一条分接引线与所述结构绕组（44）连接。
3.根据权利要求2所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：还包括分接选择单元（3）；所述分接选择单元（3）的输入端与所述局部放电缺陷模拟单元（2）的输出端连接，输出端分别与所述分接绕组（43）的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述局部放电缺陷模拟单元（2）包括针板尖端放电模拟装置、悬浮放电模拟装置、球板放电模拟装置、油纸板沿面放电模拟装置和气隙放电模拟装置。
5.根据权利要求4所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述检测单元（5）包括检测电阻（51）和局部放电检测仪（52）；所述检测电阻（51）的检测端与所述变压器（4）连接，接地端接地；所述局部放电检测仪（52）与所述检测电阻（51）并联。
6.根据权利要求5所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述检测电阻（51）的检测端与所述变压器（4）的套管或铁芯连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述电源模块（1）包括依次连接的升压单元（12）和保护电阻单元（13）。
8.根据权利要求7所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述单相电压升压器的原端额定电压为220V，副端额定电压为20kV；所述保护电阻单元（13）的阻值为100kΩ。
9.根据权利要求8所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述升压单元（12）为单相电压升压器。
10.根据权利要求7所述的变压器局部放电缺陷模拟装置，其特征在于：所述电源模块（1）还包括工频电源单元（11）；所述工频电源单元（11）与所述升压单元（12）的原端连接。
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