CN106680650A - 一种变压器铁心多点接地故障的试验装置 - Google Patents

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刘桓成
廖维
郭蕾
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梅诚
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Abstract

本发明公开了一种变压器铁心多点接地故障的试验装置，主要包括变压器、故障模拟模块、通讯转换模块、计算机，箱体；变压器的铁心是卷铁心，铁心上绕制有励磁绕组，从所述铁心内不同位置引出12根接地线分别与故障模拟模块相连，通过计算机发出指令，经通讯转换模块，控制故障模拟模块上继电器的开断和闭合实现与地的接通和断开。可以开展铁心不同位置多点接地故障的测试，监测故障电流的大小，并探究接地电阻对故障情况的影响。本发明装置结构简单，检测准确可靠，操作方便，非常适合现场使用。

Description

一种变压器铁心多点接地故障的试验装置
技术领域
本发明属于电力设备故障检测领域，更具体说涉及一种变压器铁心多点接地故障的试验装置。
背景技术
变压器是电力系统的重要设备之一，其正常运行影响着电力系统的安全性和可靠性。据有关统计资料表明，因铁心多点接地造成的事故，居变压器总事故中的第3位，因此变压器铁心多点接地故障不容忽视。变压器正常运行时，为了防止铁心对地出现悬浮电位，从而造成铁心对地的断续性击穿放点，铁心必须有一点可靠接地，但当铁心出现两点以上接地时，铁心间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，并造成铁心的局部过热。为了及早发现变压器铁心内部的故障隐患，开展了大量的针对变压器铁心多点接地故障及诊断工作的研究。
目前针对变压器铁心多点接地故障及其诊断工作，都是基于叠铁心变压器，叠铁心是相互绝缘的硅钢片叠在一起形成的，而卷铁心是通过硅钢带绕制而形成的，这两种铁心在结构上有明显的差异，故发生多点接地故障时，故障电流的大小，接地电阻对故障情况的影响都会有较大的差异；并且针对变压器铁心多点接地故障及其诊断工作，大多是在某个固定的地方接出接地线模拟某一点铁心多点接地，无法针对多种位置及多个点的铁心多点接地故障进行分析。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的是，提供一种卷铁心变压器铁心多点接地故障的试验装置。以高效、简单的方法完成卷铁心变压器铁心不同位置多点接地故障测试分析。
为了实现上述目的，本发明了一种卷铁心变压器铁心多点接地故障的试验装置，主要包括变压器、故障模拟模块15、通讯转换模块16、计算机17、箱体18、其中，变压器的铁心1是卷铁心，铁心1上绕制励磁绕组2，铁心1经接地线组与故障模拟模块15相连，故障模拟模块15与通讯转换模块16相连，通讯转换模块16与计算机17相连。
所述接地线组分别从卷铁心的上铁轭、下铁轭和次边铁心柱引出，其中：上铁轭接地线组一从上铁轭30％带级位置处引出；上铁轭接地线组二从上铁轭约70％带级位置处引出，次边心柱接地线组一从次边心柱30％带级位置处引出，次边心柱接地线组二从次边心柱70％带级位置处引出；下铁轭接地线组一从下铁轭30％带级位置处引出；下铁轭接地线组二从下铁轭70％带级位置处引出；各接地线组从铁轭相应部位两相邻硅钢片上引出：上铁轭接地线组一包含接地线一3和接地线二4；上铁轭接地线组二包含接地线三5和接地线四6；次边心柱接地线组一包含接地线五8和接地线六10；次边心柱接地线组二包含接地线七7和接地线八9；下铁轭接地线组一包含接地线九12和接地线十13；下铁轭接地线组二包含接地线十一11和接地线十二14。
所述故障模拟模块15内具有三个并联的可调电阻即第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻；各可调电阻的一端与接地片19连接，另一端通过一继电器与接地线相连；各可调电阻的右侧均通过继电器组与卷铁心引出的接地线组相连，即：第一继电器组与接地线二4、接地线三5和接地线四6分别相连；第二继电器组与接地线五8、接地线八9和接地线六10分别相连；第三继电器组与接地线八12、接地线九13和接地线十14分别相连。
所述的箱体(18)的上表面设置有三个旋钮、三个电阻显示模块、电流显示模块(20)、十二个外部接线端子和一个罗氏线圈；所述旋钮分别与第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻相连；所述电阻显示模块分别与第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻并联；所述电流显示模块与罗氏线圈并联，罗氏线圈套在总接地线上；所述十二个外部接线端子分别与接地线组的各接地线相连。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：以本发明的试验变压器为依托，可以开展铁心不同位置多点接地故障的模拟，监测故障电流的大小，探究接地电阻对故障情况的影响，本发明装置结构简单，检测准确可靠，读数方便，装置做成一体，并采用无线通讯，操作方便，非常适合现场使用。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明的铁心及接地线连接示意图。
图3为本发明的故障模拟模块内部结构示意图。
图4为本发明的故障模拟模块箱体面板示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步举例说明：
本发明为一种变压器铁心多点接地故障的试验装置，可以开展铁心不同位置多点接地故障的模拟，监测故障电流的大小，探究接地电阻对故障情况的影响。图1为本发明总结结构示意图，主要包括变压器、故障模拟模块15、通讯转换模块16、计算机17、箱体18，其中，变压器的铁心1是卷铁心，铁心1上绕制励磁绕组2，铁心1经接地线组与故障模拟模块15相连，故障模拟模块15与通讯转换模块16相连，通讯转换模块16与计算机17相连。
结合图2铁心可看到，所述接地线组分别从卷铁心的上铁轭、下铁轭和次边铁心柱引出，其中：上铁轭接地线组一从上铁轭30％带级位置处引出；上铁轭接地线组二从上铁轭约70％带级位置处引出，次边心柱接地线组一从次边心柱30％带级位置处引出，次边心柱接地线组二从次边心柱70％带级位置处引出；下铁轭接地线组一从下铁轭30％带级位置处引出；下铁轭接地线组二从下铁轭70％带级位置处引出；各接地线组从铁轭相应部位两相邻硅钢片上引出：上铁轭接地线组一包含接地线一3和接地线二4；上铁轭接地线组二包含接地线三5和接地线四6；次边心柱接地线组一包含接地线五8和接地线六10；次边心柱接地线组二包含接地线七7和接地线八9；下铁轭接地线组一包含接地线九12和接地线十13；下铁轭接地线组二包含接地线十一11和接地线十二14。
图3为本发明装置故障模拟模块结构示意图，故障模拟模块15内具有三个并联的可调电阻即第一可调电阻R1，第二可调电阻R2和第三可调电阻R3；十二个继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12及一个接地片19，其均置于箱体18内；各可调电阻的一端与接地片19连接，另一端通过一继电器与接地线相连；各可调电阻的右侧均通过继电器组与卷铁心引出的接地线组相连，即：第一继电器组与接地线二4、接地线三5和接地线四6分别相连；第二继电器组与接地线五8、接地线八9和接地线六10分别相连；第三继电器组与接地线八12、接地线九13和接地线十14分别相连。继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12另一端与接地片19连接，通过继电器的通断即可实现不同的接地线接地。
图4为本发明的故障模拟模块箱体面板示意图，箱体18采用复合结构，内层为环氧树脂材料，外层为钢材料，以达到与外界较好的隔离作用，箱体18的上表面设置有三个旋钮(S1，S2，S3)，三个电阻显示模块20，21，22，一个电流显示模块23，十二个外部接线端子24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35和一个罗氏线圈36。旋钮(S1、S2、S3)分别与可调电阻(R1、R2、R3)相连，所述电阻显示模块20，21，22分别与可调电阻(R1,R2,R3)并联，通过旋钮S1、S2、S3调节改变电阻值，显示模块显示电阻值大小。所述十二个外部接线端子分别与十二个接地线一一相连，电流显示模块23与罗氏线圈36并联，罗氏线圈36套在总接地线上，可达到实时监测接地电流的目的。
本发明的实施方式是卷铁心不同位置多点接地的故障模拟，下面以上铁轭为例，对本发明做进一步的详细描述，卷铁心上铁轭不同位置的多点接地故障模拟：
正常运行状态：模拟卷铁心变压器正常运行时，将接地线三3接地，即将继电器J1闭合，其余继电器处于断开状态。
故障位置一：上铁轭的两个处于不同带级位置的接地线三3和接地线五5同时接地，其他接地线处于开路，即将继电器J1和继电器J3闭合，其余继电器处于断开状态。
故障位置二：上铁轭的两个处于同一带级位置的接地线三3和接地线四4同时接地，其他接地线处于开路，即将继电器J1和继电器J2闭合，其余继电器处于断开状态。
故障位置三：上铁轭的两个处于不同带级位置的接地线三3和接地线六6同时接地，其他接地线处于开路，即将继电器J1和继电器J4闭合，其余继电器处于断开状态。

Claims (4)

1.一种变压器铁心多点接地故障的试验装置，其特征在于，主要包括变压器、故障模拟模块(15)、通讯转换模块(16)、计算机(17)、箱体(18)，其中，变压器的铁心(1)是卷铁心，铁心(1)上绕制励磁绕组(2)，铁心(1)经接地线组与故障模拟模块(15)相连，故障模拟模块(15)与通讯转换模块(16)相连，通讯转换模块(16)与计算机(17)相连。
2.按照权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述接地线组分别从卷铁心的上铁轭、下铁轭和次边铁心柱引出，其中：上铁轭接地线组一从上铁轭30％带级位置处引出；上铁轭接地线组二从上铁轭约70％带级位置处引出，次边心柱接地线组一从次边心柱30％带级位置处引出，次边心柱接地线组二从次边心柱70％带级位置处引出；下铁轭接地线组一从下铁轭30％带级位置处引出；下铁轭接地线组二从下铁轭70％带级位置处引出；各接地线组从铁轭相应部位两相邻硅钢片上引出：上铁轭接地线组一包含接地线一(3)和接地线二(4)；上铁轭接地线组二包含接地线三(5)和接地线四(6)；次边心柱接地线组一包含接地线五(8)和接地线六(10)；次边心柱接地线组二包含接地线七(7)和接地线八(9)；下铁轭接地线组一包含接地线九(12)和接地线十(13)；下铁轭接地线组二包含接地线十一(11)和接地线十二(14)。
3.按照权利要求1所述的试验装置，其特征在于，其中，所述的故障模拟模块(15)内具有三个并联的可调电阻即第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻；各可调电阻的一端与接地片(19)连接，另一端通过一继电器与接地线相连；各可调电阻的右侧均通过继电器组与卷铁心引出的接地线组相连，即：第一继电器组与接地线二(4)、接地线三(5)和接地线四(6)分别相连；第二继电器组与接地线五(8)、接地线八(9)和接地线六(10)分别相连；第三继电器组与接地线八(12)、接地线九(13)和接地线十(14)分别相连。
4.按照权利要求1所述的试验装置，其特征在于，其中，所述的箱体(18)的上表面设置有三个旋钮、三个电阻显示模块、电流显示模块(20)、十二个外部接线端子和一个罗氏线圈；所述旋钮分别与第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻相连；所述电阻显示模块分别与第一可调电阻，第二可调电阻和第三可调电阻并联；所述电流显示模块与罗氏线圈并联，罗氏线圈套在总接地线上；所述十二个外部接线端子分别与接地线组的各接地线相连。
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