CN117690339A - 一种核电厂主变压器模拟装置和电气试验模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种核电厂主变压器模拟装置，包括箱体，所述箱体的顶部设有高压出线套管、中性点出线套管、低压出线套管，所述高压出线套管和所述中性点出线套管的下部接线端子分别与所述箱体内部高压绕的首端和尾端组连，所述低压出线套管下部的接线端子与低压绕组连接，所述高压出线套管上部接线端子与出线铜排相连接，所述出线铜排与第一铜排连接，所述第一铜排与第二铜排连接，所述第二铜排与第三铜排连接，所述中性点出线套管上部出线端子与第六铜排连接，所述第六铜排与第七铜排连接。本发明还提供了一种核电厂主变压器电气试验模拟方法。本发明实现了核电厂主变压器结构及布置方式模拟，可方便进行主变压器结构培训使用。

Description

一种核电厂主变压器模拟装置和电气试验模拟方法

技术领域

本发明涉及核电厂主变压器模拟技术领域，尤其涉及一种核电厂主变压器模拟装置和电气试验模拟方法。

背景技术

主变压器是核电厂的关键敏感设备，通常采用三台单相变压器组成三相变压器使用，其作用主要是机组运行期间将发电机产生的电能变换至高电压并输送至电网；在机组停运期间，主变压器为核电厂提供倒送电的作用，即将电网的电能变换至低电压并由厂用变压器提供给厂用电使用。因此，主变压器在核电厂承担着非常重要的角色，其能否安全可靠运行对核电厂及电网均起着重要作用。

核电厂主变压器通常在大修期间定期进行预防性试验以检查其性能，但由于高压试验对人员技能水平较高，且大修工期短，因此维修人员对主变压器试验缺少实操机会，从而导致人员技能水平提升较慢。目前电厂对人员培训主要通过课堂理论培训或者在其他设备上培训，试验流程及注意事项不能与现场实际情况匹配，不能很好的提高人员技能水平，这就容易在实际检修工作中形成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电厂主变压器模拟装置和电气试验模拟方法，解决了核电厂对人员进行主变压器教学培训仅限于理论教学，缺少实操培训装置，从而导致人员技能水平提升慢的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种核电厂主变压器模拟装置，包括箱体，所述箱体的顶部设有高压出线套管、中性点出线套管、低压出线套管，所述高压出线套管和所述中性点出线套管的下部接线端子分别与所述箱体内部高压绕的首端和尾端组连，所述低压出线套管下部的接线端子与低压绕组连接，所述高压出线套管上部接线端子与出线铜排相连接，所述出线铜排与第一铜排连接，所述第一铜排与第二铜排连接，所述第二铜排与第三铜排连接，所述中性点出线套管上部出线端子与第六铜排连接，所述第六铜排与第七铜排连接。

进一步地，所述第一铜排的下方连接第四铜排，所述第四铜排与下方的第五铜排连接。

进一步地，所述第一铜排、所述第五铜排通过螺栓固定在绝缘支撑杆上。

进一步地，所述第五铜排下端设有接地螺孔。

进一步地，所述绝缘支撑杆设置在底盘上。

进一步地，所述箱体的顶部设有铁芯接地套管，所述铁芯接地套管的下部接线端子与铁芯接地引线相连接，所述铁芯接地套管的上部接线端子通过第八铜排引至所述箱体外侧下部。

进一步地，所述箱体顶部设有夹件接地套管，所述夹件接地套管的下部接线端子与夹件接地引线相连接，所述夹件接地套管的上部出线接线端子通过第九铜排引至所述箱体外侧下部。

进一步地，所述第七铜排、所述第八铜排、所述第九铜排通过绝缘子支撑，并与所述箱体绝缘。

进一步地，所述箱体的顶部设有油温计，下部设有接地点。

此外，本发明还提供了一种核电厂主变压器电气试验模拟方法，包括以下步骤：

步骤1：将箱体、第七铜排、第八铜排、第九铜排使用专用接地线接地；

步骤2：根据各试验项目状态需求，对第二铜排、第四铜排、第六铜排、第八铜排、第九铜排进行一处或多处拆除，并对相应部件进行短接或接地处理；

步骤3：进行电气模拟试验。

与现有技术相比，本发明提供的核电厂主变压器模拟装置和电气试验模拟方法具有以下有益效果：

本发明实现了核电厂主变压器结构及布置方式模拟，可方便进行主变压器结构培训使用。

本发明可实现核电厂主变压器常规电气试验教学培训，包括绝缘电阻及吸收比、直流电阻、介质损耗及电容量、变比、低电压空载、低电压短路等试验。

本发明可实现部分主变压器特殊试验教学培训，包括交流耐压试验、局放试验、绕组变形试验等。

本发明使用简单，可随时实现教学培训功能，有利于实现变压器集中教学培训及实操。

本发明可作为高压试验室进行高压试验时大容量升压变压器使用。

本发明体积小，不占用空间，便于移动，造价低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明提供的核电厂主变压器模拟装置的正视图；

图2为本发明提供的核电厂主变压器模拟装置的侧视图。

附图标记说明：

1、箱体；2、底座；3、油枕；4、高压出线套管；5、中性点出线套管；6、低压出线套管；7、铁芯出线套管；8、夹件出线套管；9、支撑绝缘子；10、出线铜排；11、第一铜排；12、第二铜排；13、第三铜排；14、第四铜排；15、第五铜排；16、绝缘支撑杆；17、绝缘支撑杆；18、底盘；19、第六铜排；20、第七铜排；21、第八铜排；22、第九铜排；23、呼吸器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种核电厂主变压器模拟装置，包括箱体1、底座2、油枕3、高压出线套管4、中性点出线套管5、低压出线套管6、铁芯出线套管7、夹件出线套管8、支撑绝缘子9、呼吸器23以及若干铜排。铜排包括出线铜排10、第一铜排11、第二铜排12、第三铜排13、第四铜排14、第五铜排15、第六铜排19、第七铜排20、第八铜排21、第九铜排22。出线铜排10和第一铜排11模拟主变压器高压出线GIB母线，第二铜排12模拟主变压器高压出线隔离刀闸，第三铜排13起到连接固定第二铜排12，第四铜排14模拟主变压器高压出线接地刀闸，第五铜排15起到连接固定第四铜排14，第六铜排19模拟主变压器中性点出线GIB母线，第七铜排20模拟主变中性点GIB母线接地引下线，第八铜排21模拟主变压器铁芯接地引下线，第九铜排22主变压器夹件接地引下线。

箱体1内部设置绕组、铁芯、夹件等，并用绝缘油作为介质。箱体1为铁壳式箱体，采用酸洗、除锈、磷化、镀锌后喷塑处理，内侧涂绝缘清漆，整体连接采用焊接处理。

箱体1的底部焊接底座2，底座2采用槽钢支撑腿形式。箱体1的顶部设有高压绕组出线，包括高压出线套管4、中性点出线套管5。高压出线套管4和中性点出线套管5间隔布置。

箱体1的顶部还设有两个低压出线套管6，两个低压出线套管6间隔布置，其中一个低压出线套管6贴近高压出线套管4布置，另一个低压出线套管6贴近中性点出线套管5布置。

高压出线套管4下部接线端子与箱体1内部高压绕的首端组连，中性点出线套管5的下部接线端子与箱体1内部高压绕的尾端组连，两个低压出线套管6下部的接线端子与低压绕组两端相连。

高压出线套管4为35kV绝缘等级瓷瓶套管，中性点出线套管5为10kV绝缘等级纯瓷套管，低压出线套管6为10kV绝缘等级纯瓷套管。

高压出线套管4上部接线端子与出线铜排10相连接，出线铜排10与第一铜排11连接，第一铜排11与侧方的第二铜排12连接，第一铜排11与下方的第四铜排14连接，第二铜排12与第三铜排13连接，第四铜排14与下方的第五铜排15连接，上述连接均采用螺栓连接。

第二铜排12模拟GIS出线的隔离刀闸，第四铜排14模拟GIS出线的接地刀闸。

优选地，第一铜排11、第五铜排15通过螺栓固定在绝缘支撑杆16上，第五铜排15下端设有接地螺孔。第三铜排13通过螺栓固定在绝缘支撑杆17上。绝缘支撑杆16和绝缘支撑杆17固定在底盘18上，底盘18为金属底盘，采用金属材质。

中性点出线套管5上部出线端子与第六铜排19连接，第六铜排19与第七铜排20连接，第七铜排20引至箱体1外侧下部，第六铜排20下端设有接地螺孔。

箱体1顶部设有铁芯接地套管7，铁芯接地套管7下部接线端子与铁芯接地引线相连接，铁芯接地套管7的上部接线端子由第八铜排21引至箱体1外侧下部。

箱体1顶部设有夹件接地套管8，夹件接地套管8下部接线端子与夹件接地引线相连接，夹件接地套管8的上部出线接线端子由第九铜排22引至箱体1外侧下部。

可选地，铁芯接地套管7和夹件接地套管8采用BF-1/300瓷瓶套管。

第七铜排20、第八铜排21、第九铜排22由绝缘子9支撑，与箱体1绝缘。

箱体1顶部设有油枕3，油枕3与箱体1通过油管连接。油枕3设有呼吸器23和油位指示器。

箱体1顶部设有油温计，下部设有专用接地点。

本实施例为单相变压器，为油浸铁壳式，绝缘耐热等级为A级，采用#25变压器油。额定容量30kVA，额定频率50Hz，低压侧额定电压为10kV，低压侧额定电流为3A，高压侧额定电压为35kV，额定电流为0.85A。低压侧为全绝缘设计，满足低压对高压及地35kV交流耐压1min。高压分级绝缘设计，满足70kV感应耐压1min，高压尾对低压及地满足35kV交流耐压1min。

此外，本发明还提供了一种核电厂主变压器电气试验模拟方法，包括：

(1)进行主变压器电气试验教学培训，如下：

检查本发明外观及各参数正常。

将箱体1、第七铜排20、第八铜排21、第九铜排22使用专用接地线接地。

根据各试验项目状态需求，对第二铜排12、第四铜排14、第六铜排19、第八铜排21、第九铜排22进行一处或多处拆除，并对相应部件进行短接或接地处理。例如，对主变压器高压绕组进行介质损耗试验时，拆除高压出线第四铜排14和第二铜排12；解开中性点出线第六铜排19与第七铜排20之间的连接并将两铜排保持一定的安全距离；将两个低压出线套管6用试验线短接后接地；将介质损耗测量仪试验线接至第六铜排19上后进行试验。

进行电气试验。

结束后恢复至初始状态。

(2)大容量升压变压器使用时，操作步骤如下：

测量试品电容，并确认本发明相关参数满足试品试验需求。

将箱体1、第七铜排20、第八铜排21、第九铜排22使用专用接地线接；拆除出线铜排10。

采用合适的升压操作台，并将根据试验需要将试验线接至低压出线套管6上。

用试验线将本发明的高压出线套管4连接至试品上，并将试品非被试部位可靠接地。

将分压器或者其他电压测量装置可靠连接至高压出线套管4上。

使用升压操作台开始高压试验。

结束后恢复至初始状态。

(3)主变压器结构教学培训

根据上述公开的核电厂主变压器模拟装置直接进行结构教学培训。

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并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，包括箱体(1)，所述箱体(1)的顶部设有高压出线套管(4)、中性点出线套管(5)、低压出线套管(6)，所述高压出线套管(4)和所述中性点出线套管(5)的下部接线端子分别与所述箱体(1)内部高压绕的首端和尾端组连，所述低压出线套管(6)下部的接线端子与低压绕组连接，所述高压出线套管(4)上部接线端子与出线铜排(10)相连接，所述出线铜排(10)与第一铜排(11)连接，所述第一铜排(11)与第二铜排(12)连接，所述第二铜排(12)与第三铜排(13)连接，所述中性点出线套管(5)上部出线端子与第六铜排(19)连接，所述第六铜排(19)与第七铜排(20)连接。

2.根据权利要求1所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述第一铜排(11)的下方连接第四铜排(14)，所述第四铜排(14)与下方的第五铜排(15)连接。

3.根据权利要求2所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述第一铜排(11)、所述第五铜排(15)通过螺栓固定在绝缘支撑杆(16)上。

4.根据权利要求2或3所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述第五铜排(15)下端设有接地螺孔。

5.根据权利要求3所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述绝缘支撑杆(16)设置在底盘(18)上。

6.根据权利要求1所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述箱体(1)的顶部设有铁芯接地套管(7)，所述铁芯接地套管(7)的下部接线端子与铁芯接地引线相连接，所述铁芯接地套管(7)的上部接线端子通过第八铜排(21)引至所述箱体(1)外侧下部。

7.根据权利要求1或6所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述箱体(1)顶部设有夹件接地套管(8)，所述夹件接地套管(8)的下部接线端子与夹件接地引线相连接，所述夹件接地套管(8)的上部出线接线端子通过第九铜排(22)引至所述箱体(1)外侧下部。

8.根据权利要求7所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述第七铜排(20)、所述第八铜排(21)、所述第九铜排(22)通过绝缘子(9)支撑，并与所述箱体(1)绝缘。

9.根据权利要求1所述的核电厂主变压器模拟装置，其特征在于，所述箱体(1)的顶部设有油温计，下部设有接地点。

10.一种核电厂主变压器电气试验模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将箱体、第七铜排、第八铜排、第九铜排使用专用接地线接地；

步骤2：根据各试验项目状态需求，对第二铜排、第四铜排、第六铜排、第八铜排、第九铜排进行一处或多处拆除，并对相应部件进行短接或接地处理；

步骤3：进行电气模拟试验。