變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，其安全運(yùn)行關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)的安全。變壓器在正行運(yùn)行過(guò)程中除了經(jīng)受工頻電壓外，還會(huì)遭受雷電沖擊和操作沖擊電壓。雷電沖擊電壓是由于自然界雷雨天氣所導(dǎo)致，而斷路器動(dòng)作等則會(huì)產(chǎn)生操作沖擊電壓。雷電沖擊和操作沖擊的特點(diǎn)是波形迅速上升，然后逐漸下降，其具有電壓幅值高，作用時(shí)間短的特點(diǎn)。由于變壓器繞組中雜散電容的存在，導(dǎo)致沖擊電壓在變壓器繞組中的分布是不均勻的，掌握沖擊電壓在變壓器繞組中的分布特性，對(duì)于優(yōu)化變壓器絕緣設(shè)計(jì)、避免變壓器事故具有重要意義。
[0003]由于變壓器繞組的復(fù)雜性，目前對(duì)沖擊電壓在變壓器繞組中分布特性的研究多采用仿真的方法，有限的試驗(yàn)也僅僅是針對(duì)某一個(gè)繞組進(jìn)行。而由于變壓器型號(hào)和結(jié)構(gòu)不同，難以對(duì)不同繞組結(jié)構(gòu)下的電壓分布進(jìn)行測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?qū)_擊電壓在變壓器不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
[0005]—種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特別之處在于:包括金屬外殼，該金屬外殼接地并且在其頂部安裝有套管，該套管的頂部與一沖擊電壓發(fā)生器的輸出端連接，該套管的底部依次通過(guò)繞組、匹配電阻與該金屬外殼的底部連接，其中繞組由至少兩個(gè)串聯(lián)在一起的繞組段組成；其中在金屬外殼內(nèi)壁上還安裝有至少兩個(gè)信號(hào)引出套管，其中每?jī)蓚€(gè)信號(hào)引出套管的一側(cè)分別通過(guò)測(cè)量引線(xiàn)與同一個(gè)繞組段的兩端連接而其另一側(cè)與信號(hào)采集裝置的輸入端連接；其中在金屬外殼內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油。
[0006]其中套管采用變壓器用高壓套管，而信號(hào)引出套管也采用變壓器用高壓套管。
[0007]其中金屬外殼采用鋼、鋁或銅材質(zhì)，并且該金屬外殼的頂部為錐形結(jié)構(gòu)。
[0008]其中相鄰繞組段之間通過(guò)金屬插接件連接。
[0009]其中信號(hào)采集裝置采用示波器。
[0010]為了獲得沖擊電壓在不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布特性，本發(fā)明提出了一種繞組結(jié)構(gòu)可變的變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，可用于變壓器繞組中沖擊電壓分布特性的測(cè)量和試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)試用證明，采用本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)可以對(duì)沖擊電壓在變壓器不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，本發(fā)明通過(guò)將繞組段串聯(lián)的形式組成完整繞組，可根據(jù)需要調(diào)整繞組段數(shù)及繞組匝數(shù)，可對(duì)沖擊電壓在不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，包括金屬外殼3，該金屬外殼3的底部(或者其它任意部位)接地而在其頂部安裝有套管，該套管的頂部與一沖擊電壓發(fā)生器1的輸出端連接，該套管的底部伸入金屬外殼3并且依次通過(guò)繞組、匹配電阻8與金屬外殼3的底部連接，其中繞組由至少兩個(gè)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)或者通過(guò)金屬插接件串聯(lián)在一起的繞組段4組成；其中在金屬外殼3內(nèi)壁上還安裝有至少兩個(gè)信號(hào)引出套管6，其中每?jī)蓚€(gè)信號(hào)引出套管6的一側(cè)分別通過(guò)測(cè)量引線(xiàn)5與同一個(gè)繞組段4的兩端連接而其另一側(cè)(伸出金屬外殼3以外)與信號(hào)采集裝置7的輸入端連接；其中在金屬外殼3內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油。
[0013]其中套管采用變壓器用高壓套管2，信號(hào)引出套管6也采用變壓器用高壓套管2。金屬外殼3采用鋼、鋁或銅材質(zhì)，并且該金屬外殼3的頂部為錐形結(jié)構(gòu)。另外相鄰兩個(gè)繞組段4之間通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)或者通過(guò)金屬插接件連接。信號(hào)采集裝置7為示波器，例如泰克4054。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]本發(fā)明提供了一種用于變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量的試驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括沖擊電壓發(fā)生器1、高壓套管2、金屬外殼3、繞組段4、測(cè)量引線(xiàn)5、信號(hào)引出套管6、信號(hào)采集裝置7、匹配電阻8，該測(cè)試系統(tǒng)可對(duì)沖擊電壓在變壓器不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
[0016]本發(fā)明采用沖擊電壓發(fā)生器1作為設(shè)備的激勵(lì)電壓，該發(fā)生器可產(chǎn)生雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓。
[0017]沖擊電壓通過(guò)高壓套管2引入金屬外殼3中，金屬外殼3米用金屬外殼3，端部米用錐形結(jié)構(gòu)，模擬實(shí)際變壓器結(jié)構(gòu)。
[0018]繞組采用分段結(jié)構(gòu)，多個(gè)繞組段4通過(guò)串聯(lián)的形式組成一個(gè)完整的繞組。繞阻段的數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整。每個(gè)繞阻段的匝數(shù)、結(jié)構(gòu)均可單獨(dú)調(diào)整。通過(guò)調(diào)整每個(gè)繞組段4的結(jié)構(gòu)，可組成不同的繞組形式。
[0019]每個(gè)繞組段4與繞組段4之間采用金屬插接結(jié)構(gòu)，可引出信號(hào)測(cè)量線(xiàn)，信號(hào)測(cè)量線(xiàn)通過(guò)信號(hào)引出套管6引出到金屬外殼3外部。信號(hào)通過(guò)多通道采集裝置進(jìn)行測(cè)量。
[0020]繞組底部串聯(lián)匹配電阻8與外殼相連。匹配電阻8的阻值與繞組波阻抗值一致，避免波的折反射引起的波形畸變。
[0021]本發(fā)明的使用方法和工作原理是:
[0022]如圖1所示，其中:沖擊電壓發(fā)生器1可產(chǎn)生雷電沖擊和操作沖擊，將沖擊電壓通過(guò)高壓套管2引入變壓器金屬外殼3的繞組中。繞組為分段結(jié)構(gòu)，由多個(gè)繞阻段串聯(lián)形成一個(gè)完整繞組，繞組段4的個(gè)數(shù)、單個(gè)繞阻段的匝數(shù)及繞組段4和段之間的連接方式均可任意調(diào)整，組成不同結(jié)構(gòu)的繞組形式。繞組段4和段之間可引出信號(hào)線(xiàn)，信號(hào)線(xiàn)通過(guò)信號(hào)引出套管6引出到金屬外殼3外部，通過(guò)信號(hào)采集裝置7采集繞組不同位置的電壓信號(hào)。當(dāng)沖擊電壓作用到繞組上時(shí)，通過(guò)測(cè)量不同繞組部位的電壓信號(hào)，獲得沖擊電壓在整個(gè)繞組中的分布情況，并且可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)繞組段4，研究沖擊電壓在不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布特性。在繞組段4的尾部串聯(lián)有匹配電阻8，匹配電阻8的值與繞組波阻抗的值相等，用以避免波的折反射。
[0023]實(shí)際試驗(yàn)中，根據(jù)試驗(yàn)的需要，可以靈活調(diào)整各參賽，例如取:沖擊電壓發(fā)生器1參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行選取，繞組段4的個(gè)數(shù)、單個(gè)繞組段4的匝數(shù)、繞組段4和段之間的連接方式，金屬外殼3內(nèi)充油和充氣等均可任意調(diào)整。
[0024]以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種用于變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量的試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括金屬外殼(3)，該金屬外殼(3)接地并且在其頂部安裝有套管，該套管的頂部與一沖擊電壓發(fā)生器(1)的輸出端連接，該套管的底部依次通過(guò)繞組、匹配電阻(8)與該金屬外殼(3)的底部連接，其中繞組由至少兩個(gè)串聯(lián)在一起的繞組段(4)組成；其中在金屬外殼(3)內(nèi)壁上還安裝有至少兩個(gè)信號(hào)引出套管(6)，其中每?jī)蓚€(gè)信號(hào)引出套管(6)的一側(cè)分別通過(guò)測(cè)量引線(xiàn)(5)與同一個(gè)繞組段(4)的兩端連接而其另一側(cè)與信號(hào)采集裝置(7)的輸入端連接；其中在金屬外殼(3)內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油。2.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:其中套管采用變壓器用高壓套管(2)，而信號(hào)引出套管(6)也采用變壓器用高壓套管(2)。3.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:其中金屬外殼(3)采用鋼、鋁或銅材質(zhì)，并且該金屬外殼(3)的頂部為錐形結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:其中相鄰繞組段(4)之間通過(guò)金屬插接件連接。5.如權(quán)利要求1所述的變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:其中信號(hào)采集裝置(7)采用示波器。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種變壓器繞組中沖擊電壓分布測(cè)量試驗(yàn)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是：包括金屬外殼(3)，該金屬外殼(3)接地并且在其頂部安裝有套管，該套管的頂部與一沖擊電壓發(fā)生器(1)的輸出端連接，該套管的底部依次通過(guò)繞組、匹配電阻(8)與該金屬外殼(3)的底部連接；其中在金屬外殼(3)內(nèi)壁上還安裝有至少兩個(gè)信號(hào)引出套管(6)，其中每?jī)蓚€(gè)信號(hào)引出套管(6)的一側(cè)分別通過(guò)測(cè)量引線(xiàn)(5)與同一個(gè)繞組段(4)的兩端連接而其另一側(cè)與信號(hào)采集裝置(7)的輸入端連接；其中在金屬外殼(3)內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油。經(jīng)過(guò)試用證明，采用本發(fā)明的試驗(yàn)系統(tǒng)可以對(duì)沖擊電壓在變壓器不同結(jié)構(gòu)繞組中的分布進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
【IPC分類(lèi)】G01R31/00, G01R19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105319470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510849903
【發(fā)明人】李秀廣, 吳旭濤, 丁培, 李軍浩, 郭飛, 劉世濤, 周秀萍, 馬波, 閆振華, 馬奎, 高博, 周秀, 常彬, 張龍欽, 張偉
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司電力科學(xué)研究院, 西安交通大學(xué), 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日