CN112630580A - 一种变压器绕组短路故障模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器绕组短路故障模拟装置。模拟装置主要由短路故障模拟装置、变压器绕组模型组成；通过故障模拟装置模拟短路冲击下不同绕组线饼、相同绕组不同位置线饼的变形故障。本发明能够作为故障程度诊断、故障位置确定、故障机理分析等研究使用并为工程实际提供参考。

Description

一种变压器绕组短路故障模拟装置
技术领域
本发明属于变压器故障模拟技术领域，具体涉及变压器绕组短路故障模拟装置。
背景技术
变压器是高速列车牵引供电系统的核心设备之一，变压器的稳定性和可靠性直接影响列车安全运行，因此对变压器的故障研究具有重要意义。短路故障是对变压器绕组影响最大的故障之一，短路冲击产生的电动力破坏变压器绕组的稳定性，甚至引发绕组受力变形，变压器烧毁。
在短路故障下，变压器受到的短路电动力可以分为径向电动力和辐向电动力，变压器高压绕组和牵引绕组分别受到径向向内的电动力和径向向外的电动力，上半区绕组和下半区绕组分别受到辐向向下的电动力和辐向向上的电动力，所以不同绕组线饼、相同绕组不同位置线饼受到电动力合力方向是不同的，单独模拟径向电动力或辐向电动力不能完全反映变压器受力真实情况。
目前的研究中，对变压器短路故障缺少一种操作简单且符合实际的绕组变形精确模拟装置，为了方便对绕组变形故障下故障程度诊断、故障位置确定、故障机理分析等研究，需要一种变压器绕组短路故障模拟装置。
发明内容：
本发明针对现有故障模拟技术的不足，提出一种变压器绕组短路故障模拟装置，具有操作简单、精确程度高等特点，能够作为故障程度诊断、故障位置确定、故障机理分析等研究使用并为工程实际提供参考。
本发明采用的技术解决方案是：
一种变压器绕组短路故障模拟装置，主要包括短路故障模拟装置、变压器绕组模型；短路故障模拟装置包括施力盘(1)、伸缩臂(2)、盘轨道(3)、支撑杆(4)、装置底座(5)、电机控制器(6)；变压器绕组模型包括变压器绕组(7)；
所述短路故障模拟装置的支撑杆(4)为弹射伸缩结构，底部与装置底座(5)连接，支撑杆包括外侧弹簧(405)、内侧弹簧(401)、外杆(403)、中杆(404)、内杆(402)，通过电机控制器(6)控制外侧弹簧(405)、内侧弹簧(401)长度，外杆(403)起固定支撑作用，外侧弹簧(405)与中杆(404)相连，从而控制中杆(404)的升降，内侧弹簧(401)与内杆(402)相连，从而控制内杆(402)的升降，使用双弹簧和三杆结构可以方便控制支撑杆(4)弹射伸缩，在较小高度下实现大量程高度调节，在使用时根据绕组实际高度控制支撑杆(4)伸缩，确定施力盘(1)大致高度；施力盘(1)上有八条盘轨道(3)，通过电机控制器(6)控制八根伸缩臂(2)在盘轨道(3)内沿半径向内或沿半径向外同距离运动，运动到每个轮轴(204)、对应变压器绕组(7)线饼抓取点连线方向与变压器绕组(7)线饼受力方向相同的角度，八根伸缩臂(2)在八条盘轨道(3)内运动的距离、方向取决于实际变压器绕组(7)线饼位置、线饼受到电动力方向在径向是向外或向内；伸缩臂(2)包括轮轴(204)、盘齿轮(203)、臂齿轮(205)、臂轨道(202)、触手(201)，盘齿轮(203)用于伸缩臂(2)在盘轨道(3)内运动，通过电机控制器(6)控制轮轴(204)顺时针或逆时针转动，从而带动伸缩臂(2)转动，转动后伸缩臂(2)方向与变压器绕组(7)线饼受力方向相同，通过电机控制器(6)控制臂齿轮(205)在臂轨道(202)内运动，从而带动伸缩臂(2)伸长，伸缩臂(2)伸长到触手(201)与变压器绕组(7)目标线饼接触，通过电机控制器(6)控制触手(201)开合，抓取变压器绕组(7)目标线饼，通过电机控制器(6)继续控制臂齿轮(205)在臂轨道(202)内运动，从而带动伸缩臂(2)伸长或缩短，伸长或缩短取决于电动力方向在辐向是向上或向下、伸缩量取决于电动力大小及绕组位移量；电机控制器(6)有十个按钮，分别对应控制伸缩臂(2)的两个向前向后移动按钮、臂齿轮(205)的两个向前向后移动按钮、轮轴(204)的两个顺时针逆时针转动按钮、外侧弹簧(405)与内侧弹簧(401)的两个向上向下伸缩按钮、触手(201)的两个开合按钮。
附图说明
图1为本发明实施例的总体结构示意图；
图2为本发明实施例的伸缩臂的细节图；
图3为本发明实施例的支撑杆的细节图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示，一种变压器绕组短路故障模拟装置，主要包括短路故障模拟装置、变压器绕组模型；短路故障模拟装置包括施力盘1、伸缩臂2、盘轨道3、支撑杆4、装置底座5、电机控制器6；变压器绕组模型包括变压器绕组7；所述短路故障模拟装置的支撑杆4为弹射伸缩结构，底部与装置底座5连接；施力盘1上有八条盘轨道3，通过电机控制器6控制八根伸缩臂2在盘轨道3内沿半径向内或沿半径向外同距离运动，运动到盘轨道3停驻点、对应变压器绕组7线饼抓取点连线方向与变压器绕组7线饼受力方向相同的角度，八根伸缩臂2在八条盘轨道3内运动的距离、方向取决于实际变压器绕组7线饼位置、线饼受到电动力方向在径向是向外或向内；电机控制器6有十个按钮，分别对应控制伸缩臂2的两个向前向后移动按钮、伸缩臂2的两个伸长缩短移动按钮、伸缩臂2的两个顺时针逆时针转动按钮、伸缩臂2触手的两个开合按钮、支撑杆4的两个向上向下伸缩按钮。
图2支撑杆包括外侧弹簧405、内侧弹簧401、外杆403、中杆404、内杆402，通过电机控制器6控制外侧弹簧405、内侧弹簧401长度，外杆403起固定支撑作用，外侧弹簧405与中杆404相连，从而控制中杆404的升降，内侧弹簧401与内杆402相连，从而控制内杆402的升降，使用双弹簧和三杆结构可以方便控制支撑杆4弹射伸缩，在较小高度下实现大量程高度调节，在使用时根据绕组实际高度控制支撑杆4伸缩，确定施力盘1大致高度。
图3伸缩臂2包括轮轴204、盘齿轮203、臂齿轮205、臂轨道202、触手201，盘齿轮203用于伸缩臂2在盘轨道3内运动，通过电机控制器6控制轮轴204顺时针或逆时针转动，从而带动伸缩臂2转动，转动后伸缩臂2方向与变压器绕组7线饼受力方向相同，通过电机控制器6控制臂齿轮205在臂轨道202内运动，从而带动伸缩臂2伸长，伸缩臂2伸长到触手201与变压器绕组7目标线饼接触，通过电机控制器6控制触手201开合，抓取变压器绕组7目标线饼，通过电机控制器6继续控制臂齿轮205在臂轨道202内运动，从而带动伸缩臂2伸长或缩短，伸长或缩短取决于电动力方向在辐向是向上或向下、伸缩量取决于电动力大小及绕组位移量。

Claims (1)

1.一种变压器绕组短路故障模拟装置，其特征在于，主要包括短路故障模拟装置、变压器绕组模型；短路故障模拟装置包括施力盘(1)、伸缩臂(2)、盘轨道(3)、支撑杆(4)、装置底座(5)、电机控制器(6)；变压器绕组模型包括变压器绕组(7)；
所述短路故障模拟装置的施力盘(1)上有八条盘轨道(3)；八根伸缩臂(2)分别在八条盘轨道(3)上，八根伸缩臂(2)根据绕组(7)位置和受力方向在盘轨道(3)内沿半径向内或沿半径向外同距离运动、顺时针或逆时针转动，八根伸缩臂(2)根据绕组(7)位置和变形量大小及方向伸长或缩短；支撑杆(4)为弹射伸缩结构，可以根据绕组(7)实际高度伸缩到大致高度，底部与装置底座(5)连接；电机控制器(6)在装置底座(5)上，控制八根伸缩臂(2)分别在八条盘轨道(3)同步运动、控制八根伸缩臂(2)同步伸缩、控制八根伸缩臂(2)触手开合、控制支撑杆(4)弹射伸缩、控制八根伸缩臂(2)同步沿半径方向转动相同角度。
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