CN107192926B - 一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 - Google Patents
一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107192926B CN107192926B CN201710339601.9A CN201710339601A CN107192926B CN 107192926 B CN107192926 B CN 107192926B CN 201710339601 A CN201710339601 A CN 201710339601A CN 107192926 B CN107192926 B CN 107192926B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winding
- pressure side
- low
- low pressure
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置,主要由高压绕组(1)、低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、高压侧直流电源模块(4)、低压侧直流电源模块(5)、流速控制采集模块(6)以及实验箱(7)组成。本发明能够模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化,有助于研究变压器在实际运行损耗下的热老化情况,以便进一步了解变压器的绝缘状态。
Description
技术领域
本发明属于油浸式变压器绝缘状态诊断领域,具体涉及一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置与方法。
背景技术
电力设备安全是电网安全的第一道防御系统,尤其是作为电力系统的关键设备,大型油浸式变压器的绝缘状况好坏直接关系到变压器甚至整个电网的安全与稳定运行。因此,判定变压器的绝缘老化程度就显得至关重要。尽管变压器绝缘老化是多种因素的综合作用结果,但温度是衡量变压器运行寿命的最关键因素。变压器过热势必会严重破坏内部绕组绝缘,引发短路等诸多故障,进而造成整台变压器的损坏,甚至危及到电网的安全稳定运行。因此,研究热老化对变压器绝缘的影响就显得尤为重要。
目前,国内外在研究变压器绝缘老化问题时,认为绕组线饼中的热源直流电阻损耗为主,即线饼中产热分布均匀。然而在实际运行中,由于漏磁场的作用,在绕组内部除了直流电阻损耗,还会产生涡流损耗,其分布与漏磁通分布有关,在绕组端部和底部等区域分布较多。因此,实际中变压器绕组中的损耗产热分布并不均匀,故采用之前的均匀热源研究绕组局部过热及其绝缘老化问题时会产生很大偏差,为了能更好地研究非均匀损耗下绕组绝缘结构的热老化问题,急需一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置。
发明内容
鉴于现有技术的以上不足,本发明的目的是提供一种能够更为准确地模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置。
本发明采用的具体手段是;
一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置,用于模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化。主要由高压绕组1、低压绕组2、绕组主绝缘3、高压侧直流电源模块4、低压侧直流电源模块5、流速控制采集模块6以及实验箱7组成,其中:
高压绕组1、低压绕组2以及绕组主绝缘3设置在实验箱7内部;高压绕组1、绕组主绝缘3和低压绕组2由外向内呈同心圆柱面分布;
高压侧直流电源模块4与高压绕组1相连,低压侧直流电源模块5与低压绕组2相连;
绕组主绝缘3位于高压绕组1、低压绕组2之间;
流速控制采集模块6控制实验箱7内的油流速度,流速控制采集模块置于实验箱侧壁的油路连通管路8上。
进一步,所述的高压绕组1分为n段,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;所述的高压绕组1自顶向下,每段由6层线饼8构成,若高压绕组1最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;每段绕组之间没有电气连接。
进一步,所述的低压绕组2分为m段,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;所述的低压绕组2自顶向下,每段由6层线饼8构成,若低压绕组2最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;每段绕组之间没有电气连接。
进一步,所述的高压侧直流电源模块4由n个直流电源构成,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;每个高压侧直流电源只与一段高压绕组相连,自顶向下编号为i=1,2,…n-1,n;每个高压侧直流电源的输出功率PH0为高压绕组直流电阻总损耗。
进一步,所述的低压侧直流电源模块5由m个直流电源构成,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;每个低压侧直流电源只与一段低压绕组相连,自顶向下编号为j=1,2,…m-1,m;每个低压侧直流电源的输出功率PL0为低压绕组直流电阻总损耗。
由以上技术方案可知,本发明提供了一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置,高压侧直流电源模块4控制每段高压绕组1的损耗,低压侧直流电源模块5控制每段高压绕组2的损耗,因此,该实验装置可以控制各直流电源的输出功率来模拟变压器绕组的非均匀损耗,提高热老化实验的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍:
图1为本发明提供的一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置的示意图;
图2为本发明的绕组及主绝缘示意图;
图3为10kV电力变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置的示意图。
其中,1-高压绕组,2-低压绕组,3-绕组主绝缘,4-高压侧直流电源模块,5-低压侧直1流电源模块,6-流速控制采集模块,7-实验箱,8-单层线饼,401-H1直流电源、402-H2直流电源、403-H3直流电源、404-H4直流电源、405-H5直流电源、406-H6直流电源、501-L1直流电源、502-L2直流电源、503-L3直流电源、504-L4直流电源、505-L5直流电源。
具体实施方式
本发明提供了一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置与方法,用于模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化,实验装置主要由高压绕组1、低压绕组2、绕组主绝缘3、高压侧直流电源模块4、低压侧直流电源模块5、流速控制采集模块6以及实验箱7组成;
所述的高压绕组1、所述的低压绕组2以及绕组主绝缘3在实验箱7内部;所述的高压绕组1、所述的绕组主绝缘3和所述的低压绕组2由外向内呈同心圆柱面分布;
所述的高压侧直流电源模块4与所述的高压绕组1相连,所述的低压侧直流电源模块5与所述的低压绕组2相连;
所述的绕组主绝缘3位于所述的高压侧直流电源模块4与所述的低压侧直流电源模块5之间;
所述的流速控制采集模块6控制实验箱7内的油流速度,流速控制采集模块置于实验箱侧壁的油路连通管路8上。
本发明的工作原理:所述的高压绕组1分为n段,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;所述的高压绕组1自顶向下,每段由6层线饼8构成,若高压绕组1最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;每段绕组之间没有电气连接;所述的低压绕组2分为m段,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;所述的低压绕组2自顶向下,每段由6层线饼8构成,若低压绕组2最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;每段绕组之间没有电气连接;所述的高压侧直流电源模块4由n个直流电源构成,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;每个高压侧直流电源只与一段高压绕组相连,自顶向下编号为i=1,2,…n-1,n;每个高压侧直流电源的输出功率PH0为高压绕组直流电阻总损耗;所述的低压侧直流电源模块5由m个直流电源构成,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;每个低压侧直流电源只与一段低压绕组相连,自顶向下编号为j=1,2,…m-1,m;每个低压侧直流电源的输出功率PL0为低压绕组直流电阻总损耗;因此可以控制各直流电源的输出功率来模拟变压器绕组的非均匀损耗。
以上系统可通过一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验方法实现,以10kV电力变压器为例,其容量为630kVA,其额定状态下直流电阻损耗为9450W,取其中一相,低压绕组直流电阻损耗为1950W,高压绕组直流电阻损耗为1200W,高压绕组线饼层数为36,低压绕组线饼层数为30,实验操作方法包括以下步骤:
1)计算出
2)将高压绕组的每6层线饼使用导线串联作为一段,共6段;将低压绕组的每6层线饼使用导线串联作为一段,共5段;
3)将6个高压侧直流电源与6段高压绕组相连,从顶自下编号为H1(401)、H2(402)、H3(403)、H4(404)、H5(405)、H6(406);将5个低压侧直流电源与5段低压绕组相连,从顶自下编号为L1(501)、L2(502)、L3(503)、L4(504)、L5(505);
4)依照公式设置高压侧各直流电源的输出功率分别为PH1=300W、PH2=261W、PH3=214W、PH4=214W、PH5=261W、PH6=300W;依照公式设置低压侧各直流电源的输出功率分别为PL1=520W、PL2=470W、PL3=425W、PL4=470W、PL5=520W;
5)启动运行流速控制采集模块6,使得实验箱7中的绝缘油保持一定的流速;
6)接通各直流电源,对变压器绕组加热。
由以上技术方案可知,本发明提供了一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置与方法,高压侧直流电源模块4控制每段高压绕组(1)的损耗,低压侧直流电源模块5控制每段高压绕组2的损耗,因此,该实验装置可以控制各直流电源的输出功率来模拟变压器绕组的非均匀损耗,提高热老化实验的准确性。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置,用于模拟变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化,其特征在于,主要由高压绕组(1)、低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、高压侧直流电源模块(4)、低压侧直流电源模块(5)、流速控制采集模块(6)以及实验箱(7)组成,其中:
高压绕组(1)、低压绕组(2)以及绕组主绝缘(3)设置在实验箱(7)内部;高压绕组(1)、绕组主绝缘(3)和低压绕组(2)由外向内呈同心圆柱面分布;
高压侧直流电源模块(4)与高压绕组(1)相连,低压侧直流电源模块(5)与低压绕组(2)相连;
绕组主绝缘(3)位于高压绕组(1)、低压绕组(2)之间;
流速控制采集模块(6)控制实验箱(7)内的油流速度,流速控制采集模块置于实验箱侧壁的油路连通管路(8)上;
所述的高压绕组(1)分为n段,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;高压绕组(1)自顶向下,每段由6层线饼(8)构成,若高压绕组(1)最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;各绕组独立与相应的DC电源连接;
所述的低压绕组(2)分为m段,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;所述的低压绕组(2)自顶向下,每段由6层线饼(8)构成,若低压绕组(2)最后一段不足6层,便以实际层数构建;每段绕组中的线饼使用导线串联;各绕组独立与相应的DC电源连接;
所述的高压侧直流电源模块(4)由n个直流电源构成,n由表达式决定,若n为小数,则向上取整;每个高压侧直流电源只与一段高压绕组相连,自顶向下编号为i=1,2,…n-1,n;每个高压侧直流电源的输出功率PH0为高压绕组直流电阻总损耗;
所述的低压侧直流电源模块(5)由m个直流电源构成,m由表达式决定,若m为小数,则向上取整;每个低压侧直流电源只与一段低压绕组相连,自顶向下编号为j=1,2,…m-1,m;每个低压侧直流电源的输出功率PL0为低压绕组直流电阻总损耗。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710339601.9A CN107192926B (zh) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | 一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710339601.9A CN107192926B (zh) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | 一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107192926A CN107192926A (zh) | 2017-09-22 |
CN107192926B true CN107192926B (zh) | 2018-04-13 |
Family
ID=59873583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710339601.9A Active CN107192926B (zh) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | 一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107192926B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109188216B (zh) * | 2018-08-24 | 2019-07-12 | 西南交通大学 | 一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法 |
CN112986760B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-03-01 | 中国矿业大学 | 一种测试变压器油道高度与绕组温度关联性的实验方法 |
CN112903244B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-03-25 | 中国矿业大学 | 观测卧躺式变压器内部流动和温度分布的装置及方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101408578A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-15 | 重庆大学 | 变压器油纸绝缘多因子加速老化试验装置及试验方法 |
CN104048912A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-17 | 国家电网公司 | 电力变压器绝缘纸老化试验装置及方法 |
CN104749505A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 西南交通大学 | 一种牵引变压器绕组温升与油流速度关联性测试的方法 |
CN105259482A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 西南交通大学 | 牵引变压器分层油纸绝缘介电响应实验系统 |
-
2017
- 2017-05-15 CN CN201710339601.9A patent/CN107192926B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101408578A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-15 | 重庆大学 | 变压器油纸绝缘多因子加速老化试验装置及试验方法 |
CN104048912A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-17 | 国家电网公司 | 电力变压器绝缘纸老化试验装置及方法 |
CN104749505A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 西南交通大学 | 一种牵引变压器绕组温升与油流速度关联性测试的方法 |
CN105259482A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-20 | 西南交通大学 | 牵引变压器分层油纸绝缘介电响应实验系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107192926A (zh) | 2017-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107192926B (zh) | 一种变压器绝缘在绕组非均匀损耗下的热老化实验装置 | |
CN104766515B (zh) | 一种模拟牵引变压器生热的实验装置及其实验方法 | |
CN103620709A (zh) | 干式配电变压器 | |
CN106646171A (zh) | 一种适用于多尺寸绝缘纸板击穿强度试验的电极系统及方法 | |
CN105185539A (zh) | 一种20kV电压等级的绝缘干式变压器 | |
CN103104218A (zh) | 一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器 | |
CN207319890U (zh) | 一种两相三柱器身结构的Vv接线牵引变压器 | |
CN104777406B (zh) | 油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈及其制作方法 | |
CN204558201U (zh) | 110kV及以上电压等级立体卷铁心敞开式干式变压器 | |
JP2016517259A (ja) | 発電機の中性点 | |
CN110890201B (zh) | 一种三相并联电抗器引线连接结构 | |
CN107422190B (zh) | 变压器绕组匝间短路下主绝缘介电谱测试装置 | |
CN103439534B (zh) | 一种高压负载试验的阻抗装置 | |
CN102969723B (zh) | 一种用于电力电子设备的集成型取能装置 | |
CN105515000B (zh) | 在交流高压输电线路中获取交流工频电源的装置 | |
CN107084803B (zh) | 油道堵塞下变压器绕组主绝缘温度梯度测试系统 | |
CN107255776A (zh) | 不同变压器油中绕组主绝缘介电谱测试系统与方法 | |
CN205080994U (zh) | 一种20kV电压等级的绝缘干式变压器 | |
CN113670188A (zh) | 变压器单个饼式线圈径向变形的测试装置及评估方法 | |
CN203799843U (zh) | 一种大电流加热变压器 | |
CN106783109A (zh) | 一种逆变器试验用变压器 | |
CN208173390U (zh) | 浇注干式变压器抗短路线圈 | |
CN107091959B (zh) | 绕组主绝缘温度梯度与泄露电流关联性高压实验系统 | |
CN203787268U (zh) | 多电压干式变压器 | |
CN205509495U (zh) | 在交流高压输电线路中获取交流工频电源的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |