一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，屬于電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)與故障診斷領(lǐng)域。該裝置包括密封罐，銅電極，通氣閥，傳感器支架，密封罐用于保證老化過(guò)程中變壓器繞組處于的密封無(wú)氧的條件，銅電極用于傳導(dǎo)電流和固定變壓器繞組，通氣閥用于通入氮?dú)馀懦隹諝?，傳感器支架用于安裝傳感器，測(cè)量罐體內(nèi)繞組溫度及各區(qū)域油溫。本實(shí)用新型提供的模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置及方法，以溫度為目標(biāo)，通過(guò)調(diào)節(jié)流經(jīng)繞組電流大小來(lái)達(dá)到目標(biāo)溫度的方式進(jìn)行油紙絕緣加速熱老化試驗(yàn)。從而分析變壓器在過(guò)載條件下油紙絕緣老化規(guī)律。
【專利說(shuō)明】
一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)與故障診斷領(lǐng)域，涉及一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器作為電能傳輸和配送過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換的核心，其失效引發(fā)的事故將導(dǎo)致電力供應(yīng)的中斷，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。電力變壓器過(guò)負(fù)載能力同時(shí)成為制約電網(wǎng)變電容量限額進(jìn)一步提高的主要原因，當(dāng)變電站出現(xiàn)N-1的事故情況，如果變壓器有較高的過(guò)載能力，不僅能夠避免變壓器因過(guò)載發(fā)生損壞，還能夠給調(diào)度留出一定時(shí)間，將負(fù)荷控制在安全穩(wěn)定范圍內(nèi)“通過(guò)提高變壓器過(guò)載能力能夠有效提高并列運(yùn)行主變的運(yùn)行限額，提高主變負(fù)荷率，對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行意義重大”。
[0003]變壓器油紙絕緣系統(tǒng)作為變壓器內(nèi)絕緣的重要組成部分，由其引發(fā)的變壓器故障占主要比例。油紙?jiān)陂L(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中受到電、熱、機(jī)械、水分及腐蝕等因素影響而逐漸老化，絕緣性能下降并導(dǎo)致出現(xiàn)絕緣缺陷，甚至引發(fā)變壓器主縱絕緣故障，從而威脅變壓器的安全運(yùn)行。變壓器在過(guò)載條件下其熱點(diǎn)溫度顯著提高，其絕緣老化速率加劇，而目前實(shí)驗(yàn)室采用加速老化試驗(yàn)的方法研究變壓器油紙絕緣系統(tǒng)的老化規(guī)律，其往往以繞組與絕緣油按一定油紙比例用無(wú)溫差同時(shí)加熱的方式進(jìn)行，考慮到變壓器油閃點(diǎn)問(wèn)題，其加熱溫度通常不能超過(guò)140°C。，不能較為全面地反應(yīng)變壓器在過(guò)載條件下的繞組溫升老化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置及方法，通過(guò)以溫度為控制量，在密閉環(huán)境中通過(guò)電流流經(jīng)繞組發(fā)熱的到預(yù)定溫度的方式進(jìn)行油紙絕緣加速熱老化試驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，包括密封罐，銅電極，通氣閥，傳感器支架;所述密封罐的蓋上設(shè)置有通氣閥開(kāi)口，傳感器插入口，及銅電極開(kāi)口，所述通氣閥開(kāi)口用于安裝通氣閥，所述傳感器插入口用于安裝傳感器支架，所述傳感器支架上設(shè)置有傳感器，所述銅電極開(kāi)口用于設(shè)置銅電極，銅電極與密封罐的連接處采用環(huán)氧樹(shù)脂扣件進(jìn)行壓緊，所述銅電極用于連接罐體內(nèi)外部分，傳導(dǎo)電流和固定變壓器繞組。
[0007]進(jìn)一步，所述密封罐包括罐體、密封蓋、密封墊圈以及緊固扣件，罐體開(kāi)口四周與密封蓋的底層四周設(shè)置有凹形槽，密封墊圈置于凹形槽內(nèi)，用于保證罐體與密封蓋密閉。
[0008]進(jìn)一步，所述通氣閥為兩個(gè)，分別設(shè)置在密封罐蓋的左右兩端，用于對(duì)罐體內(nèi)空氣進(jìn)行排空處理。
[0009]進(jìn)一步，所述銅電極為兩個(gè)，每個(gè)銅電極分別采用兩個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂扣件在密封罐蓋的正反面進(jìn)行壓緊，再通過(guò)螺母與銅電極自身的螺紋進(jìn)行旋緊。
[0010]進(jìn)一步，所述銅電極的上下端部分別設(shè)置孔，用于穿過(guò)變壓器繞組，銅電極的上下端部垂直打孔攻絲，與孔連通。
[0011 ]進(jìn)一步，所述傳感器支架包括豎直桿、若干水平桿及套件，所述水平桿通過(guò)套件與豎直桿連接;所述豎直桿為水平桿提供支撐，調(diào)節(jié)水平桿的高度;水平桿設(shè)有開(kāi)孔，用于安裝溫度傳感器。
[0012]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提供的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置提供了密封且無(wú)氧實(shí)驗(yàn)條件，保證試驗(yàn)方法可以實(shí)現(xiàn)變壓器繞組在不超過(guò)變壓器油閃點(diǎn)(140°C)的情況下模擬繞組過(guò)載條件下更高溫度(> 140°C)下的老化試驗(yàn)，從而分析變壓器在過(guò)載條件下油紙絕緣老化規(guī)律。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0015]圖1為本實(shí)用新型所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為密封罐體的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3為傳感器支架的機(jī)構(gòu)圖；
[0018]其中，I為通氣閥，2為傳感器插入口，3為環(huán)氧樹(shù)脂扣件，4為銅電極，5為傳感器支架的豎直桿，6為傳感器支架的水平桿及套件，7為傳感器，8為銅電極開(kāi)孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]本實(shí)用新型提供一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置包括提供老化環(huán)境的不銹鋼密封罐，銅電極，通氣閥，傳感器支架;密封罐的蓋上設(shè)置有通氣閥開(kāi)口，傳感器插入口，及銅電極開(kāi)口。
[0021]密封罐包括罐體、密封蓋、密封墊圈以及緊固扣件，罐體開(kāi)口四周與密封蓋的底層四周設(shè)置有凹形槽，密封墊圈置于凹形槽內(nèi)，用于保證罐體與密封蓋密閉，密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密、封效果好。
[0022]通氣閥開(kāi)口用于安裝通氣閥，通氣閥為兩個(gè)，可以為兩球形閥門，分別設(shè)置在密封罐蓋的左右兩端，罐體密封完成后將內(nèi)部的空氣用氮?dú)馀懦?，保證老化過(guò)程中的無(wú)氧實(shí)驗(yàn)條件。
[0023]傳感器插入口用于安裝傳感器支架，傳感器支架上安裝有溫度傳感器，在保證氣密性的基礎(chǔ)上將信號(hào)導(dǎo)出，實(shí)時(shí)測(cè)量罐內(nèi)繞組及油溫溫度。密封蓋上有兩個(gè)傳感器插入口。傳感器支架包括豎直桿、若干水平桿及套件，水平桿通過(guò)套件與豎直桿連接;可根據(jù)測(cè)量需要安裝不同數(shù)目的水平支架。套件為帶有螺紋具有壓緊功能銅環(huán)，水平支架與銅環(huán)相連，銅環(huán)與豎直桿連接為水平桿提供支撐，還可以調(diào)節(jié)水平桿的高度;水平桿上設(shè)有開(kāi)孔，用于安裝溫度傳感器。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將銅繞組繞制成特定形狀后與銅電極固定后置于老化罐密封后進(jìn)行通電升溫，同時(shí)通過(guò)內(nèi)部傳感器對(duì)罐體內(nèi)繞組的溫度及各區(qū)域油溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0024]開(kāi)口用于設(shè)置銅電極，銅電極與密封罐的連接處采用環(huán)氧樹(shù)脂扣件進(jìn)行壓緊，銅電極用于連接罐體內(nèi)外部分，傳導(dǎo)電流和固定變壓器繞組，銅電極為兩個(gè)，每個(gè)銅電極分別采用兩個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂扣件在密封罐蓋的正反面進(jìn)行壓緊，通過(guò)螺母與銅電極自身的螺紋進(jìn)行旋緊，使銅電極與密封蓋進(jìn)行牢固結(jié)合。銅電極的上下端部分別設(shè)置有孔，用于穿過(guò)變壓器扁平繞組，銅電極的上下端部垂直打孔攻絲，與孔連通，可用螺絲對(duì)置于方孔中的銅繞組進(jìn)行壓緊，保證其緊密結(jié)合，增強(qiáng)其機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0025]本實(shí)施例還提供了一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)方法，具體包括以下步驟:
[0026]步驟I)將變壓器繞組繞制成特定形狀；
[0027]根據(jù)需要將變壓器繞組繞制成既定形狀，如可以繞制成三層式繞組，其各層的首尾相連保證電流連續(xù)通過(guò)，老化過(guò)程中同層繞組溫度相同，不同層溫度不同，因此可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得三種不同的試驗(yàn)溫度進(jìn)行老化；因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以在一次試驗(yàn)中得到三個(gè)不同溫度下的老化。
[0028]步驟2)對(duì)變壓器油以及變壓器絕緣繞組進(jìn)行干燥處理。
[0029]干燥處理具體包括以下步驟:步驟21)將油與變壓器繞組在90°C/50Pa環(huán)境中，干燥48小時(shí);步驟22)將變壓器繞組放入油中，在40 0C /50Pa環(huán)境中浸油24小時(shí)。
[0030]步驟3)將繞組銅線放入密封罐中，與設(shè)置在密封罐中的銅電極連接，將傳感器安置于繞組預(yù)定位置。銅電極用于連接罐體內(nèi)外部分，傳導(dǎo)電流和固定變壓器繞組。
[0031]步驟4)將經(jīng)步驟2)處理過(guò)的變壓器油倒入罐體中，變壓器繞組浸于油中，調(diào)節(jié)安裝在密封罐中的傳感器支架位置，蓋上蓋子，加固密封；
[0032]步驟5)將密封罐中的空氣排出；通過(guò)輸入高純度氮?dú)馀懦雒芊夤拗械目諝?，密封罐的頂部設(shè)有兩個(gè)通氣閥，一個(gè)通氣閥用于輸入氮?dú)?，另一個(gè)通氣閥用于排出空氣。
[0033]步驟6)對(duì)銅電極進(jìn)行通電，使繞組自身發(fā)熱，進(jìn)行老化試驗(yàn)。電流通過(guò)大電流發(fā)生器產(chǎn)生，通過(guò)密封蓋外露部分的銅電極流入再經(jīng)過(guò)繞組使其發(fā)熱后再由另一極流出，形成回路。通過(guò)內(nèi)部傳感器進(jìn)行對(duì)溫度進(jìn)行控制，保證老化環(huán)境溫度一致。
[0034]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括密封罐，銅電極，通氣閥，傳感器支架;所述密封罐的蓋上設(shè)置有通氣閥開(kāi)口，傳感器插入口，及銅電極開(kāi)口，所述通氣閥開(kāi)口用于安裝通氣閥，所述傳感器插入口用于安裝傳感器支架，所述傳感器支架上設(shè)置有傳感器固定裝置，所述銅電極開(kāi)口用于設(shè)置銅電極，銅電極與密封罐的連接處采用環(huán)氧樹(shù)脂扣件進(jìn)行壓緊，所述銅電極用于連接罐體內(nèi)外部分，傳導(dǎo)電流和固定變壓器繞組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述密封罐包括罐體、密封蓋、密封墊圈以及緊固扣件，罐體開(kāi)口四周與密封蓋的底層四周設(shè)置有凹形槽，密封墊圈置于凹形槽內(nèi)，用于保證罐體與密封蓋密閉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述通氣閥為兩個(gè)，分別設(shè)置在密封罐蓋的左右兩端，用于對(duì)罐體內(nèi)空氣進(jìn)行排空處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述銅電極為兩個(gè)，每個(gè)銅電極分別采用兩個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂扣件在密封罐蓋的正反面進(jìn)行壓緊，再通過(guò)螺母與銅電極自身的螺紋進(jìn)行旋緊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述銅電極的上下端部分別設(shè)置有孔，用于穿過(guò)變壓器繞組，銅電極的上下端部垂直打孔攻絲，與孔連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬變壓器繞組過(guò)載條件下的熱老化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述傳感器支架包括豎直桿、若干水平桿及套件，所述水平桿通過(guò)套件與豎直桿連接;所述豎直桿為水平桿提供支撐，調(diào)節(jié)水平桿的高度;水平桿設(shè)有開(kāi)孔，用于安裝溫度傳感器。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK205539288SQ201620354578
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】楊麗君, 李金忠, 孫偉棟, 趙學(xué)童, 杜林 , 李劍, 馮大偉
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué), 中國(guó)電力科學(xué)研究院