CN210181138U - 一种换流变压器故障模拟平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种换流变压器故障模拟平台，涉及变压器技术领域，其包括变压器箱体，变压器箱体内有铁芯，铁芯上套有相互并联的网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈，网侧线圈的上端和调压线圈的下端通过引线分别与第一网侧套管和第二网侧套管的尾端连接；阀侧线圈的上下端通过阀侧引线分别与第一阀侧套管和第二阀侧套管的尾端连接。能够最大程度的模拟换流变压器实际故障情况，设备结构简单但功能齐全，易于操作，同时也可以为检修人员技能培训提供平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器技术领域，特别是涉及一种换流变压器故障模拟平台。
背景技术
换流变压器是超/特高压直流输电工程中至关重要的设备，是交、直流输电系统中的整流、逆变两端接口的核心设备。它的投入和安全运行是工程取得发电效益的关键和重要保证。因为有交、直流电场、磁场的共同作用，所以其结构特殊、复杂，关键技术高难。
目前对于换流变压器的故障模拟手段基本是采用仿真建模的方式，目前电力行业越来越多地要求贴近实际应用工况开展试验分析工作，同时前沿技术在电力行业的应用及检修人员技能的培训也亟需合适的系统平台进行开展，因此仿真建模的解决方案有较大的局限性，不能完全反映故障情况下设备各项技术指标的实际变化情况。
发明内容
针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种换流变压器故障模拟平台，能够最大程度的模拟换流变压器实际故障情况，线圈接线形式能有效降低漏磁，设备易于操作，同时也可以为检修人员技能培训提供平台。
为实现上述目的，本实用新型提供一种换流变压器故障模拟平台，包括变压器箱体，所述变压器箱体内设有铁芯，所述铁芯上套装有组合线圈，所述组合线圈包括由从内到外依次同心套装的网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈；所述网侧线圈的下端与所述调压线圈的上端相连；其特征在于，
所述铁芯为四柱铁芯，所述四柱铁芯包括两个主柱及两旁柱，所述组合线圈包括分别套装在两个所述主柱上的第一组合线圈和第二组合线圈，所述第一组合线圈包括从内到外依次同心套装的第一网侧线圈、第一阀侧线圈和第一调压线圈，所述第二组合线圈包括从内到外依次同心套装的第二网侧线圈、第二阀侧线圈和第二调压线圈；
所述第一网侧线圈的上端与所述第二网侧线圈的上端相连并通过网侧引线与第一网侧套管的尾端连接；
所述第一调压线圈的下端与所述第二调压线圈的下端相连并通过调压引线与第二网侧套管的尾端连接；
所述第一阀侧线圈的上端与所述第二阀侧线圈的上端相连并通过阀侧引线与第一阀侧套管的尾端连接；
所述第一阀侧线圈的下端与所述第二阀侧线圈的下端相连并通过网侧引线与第二阀侧套管的尾端连接。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的左右两侧设置有支撑条；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的上下两侧设置有平行布置的压板和静电环；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的四角设有角环。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述铁芯的内部抵接有垫块。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述变压器箱体通过连通冷却器油管路连接有冷却器，所述冷却器油管路上安装有油流继电器。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述冷却器油管路上设有油泵。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述变压器箱体上连通有胶囊式储油柜，胶囊式储油柜内设有胶囊。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述铁芯的上下端部通过夹件安装在所述变压器箱体内，所述铁芯、所述夹件上连接有等位连接线。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述变压器箱体设有载分接开关；所述有载分接开关包括设在其上部的切换开关以及下部的分接选择器；所述分接选择器内设有极性选择器且所述分接选择器通过分接引线与所述组合线圈连接。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述变压器箱体上设有透明盖板。
如上所述的换流变压器故障模拟平台，进一步地，所述变压器箱体的侧壁上设有观察窗。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：能够最大程度的模拟换流变压器实际故障情况，设备建构简单但功能齐全，易于操作，同时也可以为检修人员技能培训提供平台；提供了多种故障模拟的硬件设备。
附图说明
图1为本实用新型实施例的换流变压器故障模拟平台的正视图；
图2为本实用新型实施例的换流变压器故障模拟平台的俯视图；
图3为本实用新型实施例的换流变压器故障模拟平台的右视图；
图4为本实用新型实施例的铁芯的结构示意图；
图5为第一组合线圈和第二组合线圈的引线连接示意图；
图6为第一组合线圈内绝缘部件的布置示意图。
其中：1、变压器箱体；201、阀侧引线；202、网侧引线；203、调压引线；3、第一组合线圈；301、第一阀侧线圈；302、第一网侧线圈；303、第一调压线圈；4、第二组合线圈；401、第二网侧线圈；402、第二阀侧线圈；403、第二调压线圈；5、第一网侧套管；6、第二网侧套管；7、第一阀侧套管；8、第二阀侧套管；9、角环；10、静电环；11、冷却器油管路；12、胶囊式储油柜；1201、胶囊；13、四柱铁芯；1301、主柱；1302、旁柱；14、夹件；15、油泵；16、有载分接开关；1601、过渡法兰；1602、切换开关；1603、分接选择器；17、透明盖板；18、观察窗；19、支撑条；20、压板；21、冷却器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。
实施例：
参见图1至图6，一种换流变压器故障模拟平台，其包括变压器箱体1，所述变压器箱体1内设有铁芯，所述铁芯上套装有组合线圈，所述组合线圈包括由从内到外依次同心套装的网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈；所述网侧线圈的下端与所述调压线圈的上端相连；所述铁芯为四柱铁芯13，所述四柱铁芯13包括两个主柱1301及两个旁柱1302，所述组合线圈包括分别套装在两个所述主柱1301上的第一组合线圈3和第二组合线圈4，所述第一组合线圈3包括从内到外依次同心套装的第一网侧线圈302、第一阀侧线圈301和第一调压线圈303，所述第二组合线圈4包括从内到外依次同心套装的第二网侧线圈401、第二阀侧线圈402和第二调压线圈403；所述第一网侧线圈302的上端与所述第二网侧线圈401的上端相连并通过网侧引线202与第一网侧套管5的尾端连接；所述第一调压线圈303的下端与所述第二调压线圈403的下端相连并通过调压引线203与第二网侧套管6的尾端连接；所述第一阀侧线圈301的上端与所述第二阀侧线圈402的上端相连并通过阀侧引线201与第一阀侧套管7的尾端连接；所述第一网侧线圈302的下端与所述第二网侧线圈401的下端相连并通过网侧引线202与第二阀侧套管8的尾端连接。
具体实施中，铁芯采用单相四柱结构，中间两柱为心柱，两心柱上分别套装有第一组合线圈3和第二组合线圈4，每个心柱上套装的组合线圈的容量为整台换流变压器容量的一半。铁芯最外两个旁柱1302上不套装线圈，用于形成完整的铁心磁回路。需要说明的是，本实施例中的铁芯采用B27R095硅钢片，3级全斜接缝，其中心柱直径为570mm，高1285mm。其中，阀侧线圈和网侧线圈均采用连续式线圈和换位导线，调压线圈采用层式线圈和换位导线，上述线圈均采用端部出线方式，阀侧线圈右绕向，网侧线圈左绕向。
需要说明的是，本实施例中第一网侧套管5、第二网侧套管6均从变压器箱体1顶部垂直引出，第一阀侧套管7、第二阀侧套管8从变压器箱体1的一侧倾斜引出。变压器箱体1采用板式加强铁，整体结构坚固。具体实施时，通过采用截面积更小的阀侧引线201或网侧引线202或调压引线203替换原有位置上正常截面积的引线，在保证线圈始终持续通过额定或最大电流的条件下，模拟引线过热导致的故障。本换流变压器故障模拟平台能够最大程度的模拟换流变压器实际故障情况，线圈接线形式能有效降低漏磁，设备易于操作，同时也可以为检修人员技能培训提供平台。
进一步地，所述网侧线圈、所述阀侧线圈、调压线圈的左右两侧设置有支撑条19；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、调压线圈的上下两侧设置有平行布置的压板20和静电环10；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、调压线圈的四角设有角环9。
图6为第一组合线圈3内绝缘部件的布置示意图，本实施例中，角环9、压板20和静电环10等绝缘部件的设计充分考虑了组合线圈内的网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈的绝缘特性，设置的绝缘结构既可承受交流电压的作用又可承受直流电压的作用，同时还满足交、直流电场分布特性。具体实施时，将含有气隙、杂质或含水量超标的角环9替换原有部位上正常的角环9以进行系列耐压试验，同时监测局部放电情况，用于研究不同部位、不同缺陷类型、不同缺陷程度的绝缘件的局部放电规律。同时可研究各种类型局部放电反映在脉冲电流法、超高频法、超声波法局放测试中的信号规律及相应的油色谱变化规律。
进一步地，铁芯的内部抵接有垫块。本实施例中，垫块抵接于铁芯内的两片硅钢片之间，实施时将含有气隙、杂质或含水量超标的垫块替换原有部位上正常的垫块以进行系列耐压试验，同时监测局部放电情况，用于研究不同部位、不同缺陷类型、不同缺陷程度的绝缘件的局部放电规律。同时可研究各种类型局部放电反映在脉冲电流法、超高频法、超声波法局放测试中的信号规律及相应的油色谱变化规律。
进一步地，所述变压器箱体1通过连通冷却器油管路11连接有冷却器21，所述冷却器油管路11上安装有油流继电器。通过模拟不同工况下冷却器油管路11的油流速度，用于研究油流继电器误动作的原因。
进一步地，所述冷却器油管路11上设有油泵15。通过在冷却器21油管路11上设置可调速的油泵15，以增加冷却器油管路11中的油流速度，用于研究在油流静电下的铁芯或变压器绝缘部件的电流、局放变化情况。
进一步地，变压器箱体1上连通有胶囊1201式储油柜12，胶囊1201式储油柜12内设有胶囊1201，与外壳体形成密封结构。胶囊1201通过涨缩实现对变压器箱体1内变压器油的供给，通过将胶囊式储油柜12内的正常胶囊1201替换为破损故障的胶囊1201，用以研究不同程度的胶囊1201破损造成的胶囊式储油柜12的油位分布变化情况。
进一步地，铁芯的上下端部通过夹件14安装在变压器箱体1内，铁芯、夹件14上连接有等位连接线。正常情况下，变压器的铁芯、夹件14有且仅有一点接地，一旦多点接地，接地电流会明显增加，可使变压器内部产生环流，引起局部过热和绝缘损坏，甚至导致变压器损坏。本实施例中，在铁芯、夹件14的不同位置上设置多处等位连接线，用于模拟多点接地故障，观察铁芯、夹件14入地电流及油色谱变化趋势并观察多点接地故障的影响。作为本实施的改进，铁芯和夹件14通过可解脱的等位连接线连接等地电位金属部件，用于模拟地电位等电位线脱落等故障情况，进而观察铁芯、夹件14入地电流、局放信号及油色谱变化规律。
进一步地，所述变压器箱体1设有载分接开关16；所述有载分接开关16包括设在其上部的切换开关1602以及下部的分接选择器1603；分接选择器1603内设有极性选择器且所述分接选择器1603通过分接引线与所述组合线圈连接。
本实施例中，有载分接开关16包括切换开关1602和分接选择器1603，其中，切换开关1602通过筒底齿轮机构的基底和分接选择器1603的槽轮机构的支座进行机械连接，分接选择器1603内设有极性选择器，切换开关1602用于控制分接选择器1603的触头动作以切换极性。具体实施时，通过改造不适用的分接引线、更换不同类型的切换开关1602或分接选择器1603，监测有载切换开关1602或分接选择器1603内极性选择器的切换过程，用于研究有载分接开关16工作时的产气规律、热稳定性能、油速压力规律、工作性能等。除此之外，在有载分接开关16上端设有过渡法兰1601，通过改装过渡法兰1601也可用于研究有载分接开关16工作时的工作性能。
进一步地，变压器箱体1上设有透明盖板17，透明盖板17与变压器箱体1间采用螺栓把装，变压器箱体1的侧壁上设有观察窗18，可便于观察变压器内部工作情况，保证模拟过程的可视化。
本实用新型有益效果在于：能够最大程度的模拟换流变压器实际故障情况，线圈接线形式能有效降低漏磁，设备易于操作，同时也可以为检修人员技能培训提供平台；提供了多种故障模拟的硬件设备。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种换流变压器故障模拟平台，包括变压器箱体(1)，所述变压器箱体(1)内设有铁芯，所述铁芯上套装有组合线圈，所述组合线圈包括由从内到外依次同心套装的网侧线圈、阀侧线圈和调压线圈；所述网侧线圈的下端与所述调压线圈的上端相连；其特征在于，
所述铁芯为四柱铁芯(13)，所述四柱铁芯(13)包括两个主柱(1301)及两个旁柱(1302)，所述组合线圈包括分别套装在两个所述主柱(1301)上的第一组合线圈(3)和第二组合线圈(4)；所述第一组合线圈(3)包括从内到外依次同心套装的第一网侧线圈(302)、第一阀侧线圈(301)和第一调压线圈(303)，所述第二组合线圈(4)包括从内到外依次同心套装的第二网侧线圈(401)、第二阀侧线圈(402)和第二调压线圈(403)；
所述第一网侧线圈(302)的上端与所述第二网侧线圈(401)的上端相连并通过网侧引线(202)与第一网侧套管(5)的尾端连接；
所述第一调压线圈(303)的下端与所述第二调压线圈(403)的下端相连并通过调压引线(203)与第二网侧套管(6)的尾端连接；
所述第一阀侧线圈(301)的上端与所述第二阀侧线圈(402)的上端相连并通过阀侧引线(201)与第一阀侧套管(7)的尾端连接；
所述第一阀侧线圈(301)的下端与所述第二阀侧线圈(402)的下端相连并通过网侧引线(202)与第二阀侧套管(8)的尾端连接。
2.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的左右两侧设置有支撑条(19)；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的上下两侧设置有平行布置的压板(20)和静电环(10)；所述网侧线圈、所述阀侧线圈、所述调压线圈的四角设有角环(9)。
3.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述铁芯的内部抵接有垫块。
4.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述变压器箱体(1)通过连通冷却器油管路(11)连接有冷却器(21)，所述冷却器油管路(11)上安装有油流继电器。
5.根据权利要求4所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述冷却器油管路(11)上设有油泵(15)。
6.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述变压器箱体(1)上连通有胶囊式储油柜(12)，胶囊式储油柜(12)内设有胶囊(1201)。
7.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述铁芯的上下端部通过夹件(14)安装在所述变压器箱体(1)内，所述铁芯、所述夹件(14)上连接有等位连接线。
8.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述变压器箱体(1)设有载分接开关(16)；所述有载分接开关(16)包括设在其上部的切换开关(1602)以及下部的分接选择器(1603)；所述分接选择器(1603)内设有极性选择器且所述分接选择器(1603)通过分接引线与所述组合线圈连接。
9.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述变压器箱体(1)上设有透明盖板(17)。
10.根据权利要求1所述的换流变压器故障模拟平台，其特征在于，所述变压器箱体(1)的侧壁上设有观察窗(18)。
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| CN201920668814.0U CN210181138U (zh) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | 一种换流变压器故障模拟平台 |
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Publications (1)
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| CN210181138U true CN210181138U (zh) | 2020-03-24 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110288883A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-27 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种换流变压器故障模拟平台及方法 |
| CN112052569A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-08 | 保定天威集团特变电气有限公司 | 一种变压器线圈环流损耗计算方法及装置 |
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2019
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| CN112052569B (zh) * | 2020-08-18 | 2024-04-05 | 保定天威集团特变电气有限公司 | 一种变压器线圈环流损耗计算方法及装置 |
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