CN108430125A - 一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及配电变压器设备无损检测技术，具体涉及一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置及方法，该装置包括温控装置、高频加热装置和水循环装置；温控装置包括温度采集器、温控报警器和热继电器，高频加热装置包括主机、感应加热线圈和绝缘热靴，水循环装置包括循环水池。该方法主要包含如下步骤：完成各装置接线；设置主机面板参数；依次启动各装置，调整加热功率；达到温升限值后断开各回路。该装置可在非接触变压器端子的无损情况下对其进行加热，具有简捷高效和自动化程度高的特点。主要用于对实际运行各型配电变压器的端子进行快速高效加热，从而运用热电法判别绕组材料。

Description

一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置及方法

技术领域

本发明属于配电变压器设备无损检测技术领域，尤其涉及一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置及方法。

背景技术

配电变压器数量众多，在农村配电网和城市配电网中有着举足轻重的地位，与生活息息相关。近年来，随着铜价格的节节攀升，铜铝市价差异逐步拉大，少数变压器生产厂家为获取更大的利润，在绕组材料上下功夫，市场上存在着“以铝代铜”的不良现象，给配电变压器的实际运行带来了严重影响。

目前，相关文献也做了大量研究，诸如热电法、TCR（电阻温度系数）法、X射线法、数据统计法、频率响应法、数字涡流法、金属探测法等无损检测方法，但实际运用时均未取得理想效果。其中运用较为广泛的热电法和TCR法都涉及到对变压器的端子进行加热，然而，不论是短路法加热还是PTC法加热，都存在着加热时间长和加热效率低的问题，从而阻碍了多种识别方法的进一步发展。

对于成型配电变压器而言，绕组被封装在箱体或绝缘材料之中，不能通过肉眼直接观察，铭牌上的型号标识可能与实际用材不同，套管引出材料与绕组材料也往往不相同。如绕组材料采用的是铝线或铜包铝线，延伸出来的接头仍可通过铜铝焊接方法连接铜材质。仅凭现有的技术检测手段，难以从短路、空载、绝缘性能等常规项目中发现材料差异。为促进热电识别法的优化发展，防止“以铝代铜”进一步演变为“以次充好”的现象，增大查处力度尤为必要，及时识别配电变压器绕组材料对于提高配电网安全性意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对实际运行各型配电变压器的端子进行快速高效加热的装置。

本发明的另一个目的是提供一种利用配电变压器端子高频非接触快速加热装置运用热电法判别绕组材料的方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用的技术方案是：一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置，包括温控装置、高频加热装置和水循环装置；温控装置包括温度采集器、温控报警器和热继电器，高频加热装置包括主机、感应加热线圈和绝缘热靴， 水循环装置包括循环水池；感应加热线圈依次连接温度采集器、温度报警器、热继电器，主机分别与感应加热线圈、热继电器和循环水池连接。

在上述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置中，热继电器连接380V工频三相交流电源；循环水池连接水泵，水泵与220V单相交流电源连接；循环水池通过进水管和出水管与主机相连。

在上述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置中，绝缘热靴套接在感应加热线圈外面，用于绝缘隔热。

在上述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置中，循环水池的蓄水量不得少于自身体积的三分之二。

在上述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置中，主机背面装有三相空气开关，用于控制外电路的开断。

为实现上述第二个目的，本发明采用的技术方案是：一种配电变压器端子高频非接触快速加热方法，包括以下步骤：

步骤1、完成温控装置、高频加热装置和水循环装置连线，调整绝缘热靴和感应加热线圈的安装位置以适应配电变压器端子加热；

步骤2、设置主机面板参数，依次启动水泵、合上三相交流电源开关和三相空气开关，最后打开主机面板电源开关；

步骤3、选择主机面板上的加热模式，完成一个加热过程；

步骤4、利用温度采集器采集配电变压器加热端子处金属接头的温度值，设置温控报警器的阈值，当金属接头的温度值超过阈值后，发出报警信号控制热继电器开断。

在上述的配电变压器端子高频非接触快速加热方法中，温控报警器的阈值按照国标对配电变压器箱体结构部件的温升限值进行设置。

本发明的有益效果是：本发明在不破坏变压器结构和绝缘的情况下，能够实现对变压器端子进行快速加热，具有简捷高效、无损非接触的特点。

附图说明

图1是本发明一个实施例高频加热装置接线图；

图2是本发明一个实施例配电变压器端子高频加热流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

本实施例提供一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置，具体包括：

温控装置：主要包括温度采集器、温控报警器和热继电器，可实现对加热温度的监测和关断；

高频加热装置：主要包括主机、感应加热线圈和绝缘热靴，可实现对配电变压器端子的快速高效加热；

水循环装置：主要包括循环水池和主机，实现对高频加热回路的加热与冷却。

而且，高频加热装置中的感应加热线圈可对配电变压器端子进行加热，具有尺寸适配、简便快速、均匀无损、安全高效的特征。绝缘热靴能够克服加热端子在空气中散热过快的缺点，具有绝缘隔热的特征。

本实施例还提供一种配电变压器端子高频非接触快速加热方法，具体包括以下步骤：

S1. 连接接好温控装置、高频加热装置和水循环装置，调整绝缘热靴和感应加热线圈的安装位置以适合配电变压器端子的加热需求，确保所需安装工作完毕；

S2. 启动水泵M以打开冷却水，合上外部电源开关、设备空气开关和面板电源开关，热继电器关合，“工作”指示灯亮；

S3. 在主机面板上设置“自动”模式，依次包含加热、保温和冷却时间，冷却结束时，冷却灯灭，至此完成一个加热过程；

S4. 所接温度采集器负责采集配电变压器加热端子处金属接头的温度值，所接温控报警器的阈值按照国标对配电变压器箱体结构部件的温升限值进行设置，当接头温度值超过该阈值后，可发出报警信号控制继电器开断。

具体实施时，如图1所示，从整体上来看，高频加热装置接线图可由温控回路I、高频加热回路II和水循环回路III三种回路构成。现分述如下：

温控回路的主要元器件是温度采集器、温控报警器和热继电器：温度采集器对配电变压器端子温度进行采集，温控报警器根据对应的采集值判断是否超出自身设置的阈值，若超出阈值则发出报警信号并联动热继电器断开外部电路。

高频加热回路的主要元器件是主机、感应加热线圈和绝缘热靴。主机接有380V工频三相交流电源，主机正面面板有设置加热电流、加热时间、保温时间、冷却时间和“自动/手动”的功能键，主机背面装有三相空气开关以控制外电路的开断。由主机输出的高频大电流流向被绕制成螺旋状的感应加热线圈，在线圈内产生极性瞬时变化的强磁束，磁束贯通整个变压器端子，并在端子内部与加热电流相反的方向产生相对应的很大的涡电流。由于被加热金属部件存在电阻，故会产生很多的焦耳热，从而使自身温度迅速上升，达到加热的目的。绝缘热靴套接在加热线圈外面，起到绝缘隔热的作用。

水循环回路主要由主机和循环水池构成。循环水池通过接有220V单相交流电源的水泵给主机注水，主机与循环水池连有进水管和出水管，可加快主机散热与冷却。

如图2所示，一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置及方法，具体包括以下步骤：

1. 接好温控回路、高频加热回路和水循环回路，调整绝缘热靴和感应加热线圈的安装位置以适合配电变压器端子的加热需求，确保所需安装工作完毕；

具体而言，线圈的大小可根据加热工件的尺寸进行适配。

安装水循环回路时，因水泵抽水的力度过大，需注意进出水管两端的密封性，必要时可加固铁箍圈，防止加热过程中有水溢出。

循环水池可采用尺寸相当的塑料桶代替，蓄水量不得少于自身体积的三分之二，需时常换水以保证水质的清洁度。

2. 启动水泵M以打开冷却水，合上外部电源开关、设备空气开关和面板电源开关，热继电器关合，“工作”指示灯亮；

具体而言，需注意各开关的操作顺序。首先启动水泵M以保证水循环回路的通畅性，然后合上外部电源开关和设备空气开关，最后再打开面板电源开关以保证主机在有水的情况下正常运作。

3. 在主机面板上设置“自动”模式，依次包含加热、保温和冷却时间，冷却结束时，冷却灯灭，至此完成一个加热过程；

具体而言，为便于操作，加大装置的自动化程度，一般选用“自动”模式，依次设置加热时间、保温时间和冷却时间。加热过程中注意观察各水管端部是否有水溢出，主机面板各显示是否正常，加热部位是否存在局部过热现象。

4. 温度采集器负责采集配电变压器加热端子处金属接头的温度值。过高的温度将对变压器的性能造成影响，难以实现无损检测，因此，温控报警器的阈值按照国标对配电变压器箱体结构部件的温升限值进行设置，当金属接头温度值超过该阈值后，可发出报警信号控制热继电器开断。

具体而言，温度采集器通过热电偶线对配电变压器加热端子温度进行采集，在端子处贴附热电偶时注意加隔绝缘胶带，避免电涡流对热电偶的准确度产生影响。当达到温升限值后，注意各开关的关断顺序。首先关断面板开关，然后断开外部电源开关，最后关闭水泵。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种配电变压器端子高频非接触快速加热装置，其特征是，包括温控装置、高频加热装置和水循环装置；温控装置包括温度采集器、温控报警器和热继电器，高频加热装置包括主机、感应加热线圈和绝缘热靴，水循环装置包括循环水池；感应加热线圈依次连接温度采集器、温度报警器、热继电器，主机分别与感应加热线圈、热继电器和循环水池连接。

2.如权利要求1所述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置，其特征是，热继电器连接380V工频三相交流电源；循环水池连接水泵，水泵与220V单相交流电源连接；循环水池通过进水管和出水管与主机相连。

3.如权利要求1所述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置，其特征是，绝缘热靴套接在感应加热线圈外面，用于绝缘隔热。

4.如权利要求1所述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置，其特征是，循环水池的蓄水量不得少于自身体积的三分之二。

5.如权利要求1所述的配电变压器端子高频非接触快速加热装置，其特征是，主机背面装有三相空气开关，用于控制外电路的开断。

6.一种配电变压器端子高频非接触快速加热方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、完成温控装置、高频加热装置和水循环装置连线，调整绝缘热靴和感应加热线圈的安装位置以适应配电变压器端子加热；

步骤2、设置主机面板参数，依次启动水泵、合上三相交流电源开关和三相空气开关，最后打开主机面板电源开关；

步骤3、选择主机面板上的加热模式，完成一个加热过程；

步骤4、利用温度采集器采集配电变压器加热端子处金属接头的温度值，设置温控报警器的阈值，当金属接头的温度值超过阈值后，发出报警信号控制热继电器开断。

7.如权利要求6所述的配电变压器端子高频非接触快速加热方法，其特征是，温控报警器的阈值按照国标对配电变压器箱体结构部件的温升限值进行设置。