一种变压器故障模拟装置的组装方法与流程

1.本发明涉及变压器故障模拟技术领域，尤其是一种变压器故障模拟装置的组装方法。


背景技术：

2.随着电力系统发展的越来越稳定，变压器在电力系统中的位置尤为重要，若变压器一旦出现故障，将会对我们的生活和生产造成较大影响，一般情况下，绝大多数的变压器在现场进行测试时，都处于正常状态，因此平时在测试时，变压器一旦出现故障情况，可能会出现找不到故障原因的现象。所以，对检修人员对相应变压器的掌握情况有着比较高的要求，且对变压器的故障测试的要求也随之提高。
3.传统的变压器高压试验培训，一般需要一套真实的变压器来做被试品，即，欲试验110kv的变压器的高压状况，则需要一套真实的110kv而且没有故障设置，一般破坏变压器本体在短时间内是不可能恢复到正常状态的，且此种试验方式成本高、效果不明显。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现多种试验项目的变压器故障模拟装置。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种变压器故障模拟装置的组装方法，包括变压器故障模拟装置，所述变压器故障模拟装置包括变压器外壳，所述变压器外壳上设有高压套管、中压套管、低压套管和铁心接地套管，在所述变压器外壳的高压套管侧开设有便于变压器进入的封门，变压器为三相三绕组干式变压器，所述变压器包括：
7.控制模块，用于控制所述变压器的绕组转换实现不同试验功能；
8.直流电阻故障模块，所述直流电阻故障模块通过改变继电器的分合状态来改变变压器回路中绕组的断开与短接，控制实现所述变压器的阻值短路状态与短路状态故障；
9.变比故障模块，所述变比故障模块用于通过继电器改变绕组的连接方式，设置不同连接方式的变化或故障变化；
10.绕组变形故障模块，所述绕组变形故障模块用于通过改变回路中电器元件，实现三相同时或分相进行调节变压器的绕组变形故障；
11.交流耐压故障模块，所述交流耐压故障模块用于通过改变回路中元件的连接方式实现耐压试验中电压的不同；
12.介质损耗故障模块，所述介质损耗故障模块用于模拟在不同情况下，变压器绝缘不同程度的损伤情况；
13.铁心接地故障模块，所述铁心接地故障模块用于模拟所述变压器的铁心不同程度的绝缘破坏情况；
14.所述直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、
介质损耗故障模块和铁心接地故障模块连接在所述控制模块上，通过所述控制模块控制所述直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、介质损耗故障模块和铁心接地故障模块的动作；
15.所述变压器故障模拟装置的组装方法如下：
16.s1、将所述变压器外壳的高压侧朝外，将所述变压器移入所述变压器外壳中，在所述变压器底部填充绝缘件，便于将变压器的铁心的接地点经变压器外壳的铁心接地套管后接地；
17.s2、将所述变压器的10kv绕组连接到所述变压器外壳的高压套管上，变压器的0.6kv绕组连接到所述变压器外壳的中压套管上，变压器的0.4kv绕组连接到所述变压器外壳的低压套管上，变压器接地接到所述变压器外壳的铁心接地套管上；
18.s3、在所述变压器的高压绕组的中性点与地之间并接高压电容器和放电球间隙。
19.优选的，所述变压器的中性点设有调压
±
2*2.5％或
±
5％的分接头，中压和低压绕组的12个端子连接到转接板上，可以作为不同变比和y型或三角型联结。
20.优选的，所述变压器的高压绕组的接线组别为yn。
21.优选的，所述控制模块连接有无线传输模块，所述无线传输模块用于发射和接收无线信号，远程向所述控制模块发送控制指令，以及所述控制模块通过所述无线传输模块发出所述变压器的运行参数信息。
22.优选的，所述直流电阻故障模块包括高压继电器，所述变压器的中压绕组和低压绕组通过所述高压继电器连接，且在低压绕组上并联高压继电器回路。
23.优选的，所述变比故障模块通过继电器将中压绕组与低压绕组串联。
24.优选的，所述介质损耗故障模块通过继电器与电容和电阻构成回路，通过所述控制模块改变回路的内部连接方式，实现对介质损耗试验的模拟。
25.优选的，所述控制模块通过所述无线传输模块连接有上位机或用户端，所述无线传输模块将控制模块、上位机和用户端之间的数据信息进行双向传输，上位机中通过特定软件发送控制指令，此软件为现有的数据通讯算法，只要能达到数据的接收处理发送即可，用户可远程对变压器进行故障模拟试验控制。
26.优选的，所述变压器的高压绕组上并接有15000pf-25000pf的高压电容器，便于进行110kv及以上的大中型变压器的各类绝缘试验。
27.本发明的优点和积极效果是：
28.本发明的三绕组变压器的高压绕组接线组别为yn，中性点端带调压
±
2*2.5％或
±
5％的分接头，中压和低压绕组的端子连接到转接板上，作不同变比和y型或三角型联结，通过变压器的直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、介质损耗故障模块和铁心接地故障模块，可培训多种变压器试验项目及多种正常和异常状态，同时，通过中央集控平台控制，使变压器在正常状态和异常状态之间进行任意切换，极大程度的还原了各种真实现场，满足国家及电力行业标准规定的电力变压器试验项目的初级试验学员的常规系统性培训和较高层次学员的常见故障分析判断，使变压器试验的培训更为灵活，在真正提高了电检修人员变压器试验能力的同时，还大大降低了培训试验的成本。
附图说明
29.图1是本发明的原理接线示意图；
30.图2是本发明的变压器内部原理接线示意图；
31.图3是本发明的变压器顶部布局示意图；
32.图4是本发明的变压器总体连接示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：
37.本发明所述的一种变压器故障模拟装置的组装方法，包括变压器故障模拟装置，变压器故障模拟装置包括变压器外壳，变压器外壳上设有高压套管、中压套管、低压套管和铁心接地套管，在变压器外壳的高压套管侧开设有便于变压器进入的封门，变压器为三相三绕组干式变压器，变压器的额定电压为10kv/0.6kv/0.4kv，变压器的中性点设有调压
±
2*2.5％或
±
5％的分接头，中压和低压绕组的12个端子连接到转接板上，可以作为不同变比和y型或三角型联结，变压器的高压绕组的接线组别为yn，变压器的高压绕组上并接有15000pf-25000pf的高压电容器，便于进行110kv及以上的大中型变压器的各类绝缘试验，变压器包括控制模块，控制模块用于控制变压器的绕组转换实现不同试验功能，起到主控的作用，控制模块上连接有直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、介质损耗故障模块和铁心接地故障模块，通过控制模块控制直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、介质损耗故障模块和铁心接地故障模块的动作。
38.变压器故障模拟装置的组装方法如下：
39.s1、将变压器外壳的高压侧朝外，将变压器移入变压器外壳中，在变压器底部填充绝缘件，便于将变压器的铁心的接地点经变压器外壳的铁心接地套管后接地；
40.s2、将变压器的10kv绕组连接到变压器外壳的高压套管上，变压器的0.6kv绕组连接到变压器外壳的中压套管上，变压器的0.4kv绕组连接到变压器外壳的低压套管上，变压器接地接到变压器外壳的铁心接地套管上；
41.s3、在变压器的高压绕组的中性点与地之间并接高压电容器和放电球间隙。
42.以下对每个功能模块的作用和构成进行详细说明：
43.直流电阻故障模块，直流电阻故障模块包括高压继电器，变压器的中压绕组和低压绕组通过高压继电器连接成不同的连接方式，且在低压绕组上并联高压继电器回路，直流电阻故障模块通过改变继电器的分合状态来改变变压器回路中绕组的断开与短接，控制实现变压器的阻值短路状态与短路状态故障；
44.变比故障模块，变比故障模块通过继电器将中压绕组与低压绕组串联，实现电压等级10/1的变比，此为变压器变比正常状态，变比故障模块用于通过继电器改变绕组的连接方式，实现变比的转换超差，且可设置不同连接方式的变比变化或故障变化；
45.绕组变形故障模块，绕组变形故障模块通过改变回路中电阻、电感及电容的不同，来实现在不同情况下变压器各个绕组各个频段的曲线变化，并且可三相同时进行调节，也可分相进行调节，实现变压器的绕组变形故障的各种情况；
46.交流耐压故障模块，交流耐压故障模块经由继电器、球间隙、电阻进行连接，通过控制模块改变回路中元件的连接方式实现变压器不同情况的绝缘问题在耐压试验中反映出不同的现象，主要体现在耐压试验电压的不同；
47.介质损耗故障模块，介质损耗故障模块通过继电器与电容和电阻构成回路，通过控制模块改变回路的内部连接方式，实现对介质损耗试验的模拟，模拟不同情况下变压器绝缘不同程度的损伤，分为绝缘破坏严重、中度绝缘破坏以及轻度受潮等状态，反映在介质损耗测试的结果中，以供试验人员进行分析学习；
48.铁心接地故障模块，铁心接地故障模块由继电器控制回路中各个电阻及其他元器件，改变铁心对地绝缘情况，其中也包括绝缘严重破坏、绝缘中度破坏以及绝缘轻度破坏等状态，用来模拟变压器的铁心不同程度的绝缘破坏情况。
49.此外，为了可以进行对变压器的远程操作，控制模块连接有无线传输模块，无线传输模块用于发射和接收无线信号，远程向控制模块发送控制指令，以及控制模块通过无线传输模块发出变压器的运行参数信息，控制模块通过无线传输模块连接有上位机或用户端，无线传输模块将控制模块、上位机和用户端之间的数据信息进行双向传输，上位机中通过特定软件发送控制指令，此软件为现有的数据通讯算法，只要能达到数据的接收处理发送即可，用户可远程对变压器进行故障模拟试验控制，控制变压器内部的各个功能模块，从而使变压器进行正常和异常状态之间的切换。
50.如图1-图4的连接示意图所示，a、b、c为110kv变压器的三相端，0为中性点，am、bm、cm为35kv的三相端，a、b、c为10kv的三相端。
51.具体实施时，变压器故障模拟装置可进行11种变压器高压试验项目，包括：变压器绕组连同套管的绝缘电阻吸收比测量、变压器绕组连同套管的直流泄漏电流测量、变压器绕组连同套管的介损与电容量测量、铁心及夹件的绝缘电阻测量、变压器绕组连同套管的交流耐压试验、绕组连同套管的直流电阻测量、变压比试验、变压器绕组变形试验、非纯瓷套管介损与电容量测量、非纯瓷套管末屏绝缘电阻和介损测量和电力系统高压核相等，其中上述每一种试验项目还能延伸2-3种正常及异常试验状态，共计30余种正常及异常试验状态的任意切换，能够清晰的反映出变压器在不同故障情况下的数据变化。
52.本发明的三绕组变压器的高压绕组接线组别为yn，中性点端带调压
±
2*2.5％或
±
5％的分接头，中压和低压绕组的端子连接到转接板上，作不同变比和y型或三角型联结，通过变压器的直流电阻故障模块、变比故障模块、绕组变形故障模块、交流耐压故障模块、介质损耗故障模块和铁心接地故障模块，可培训多种变压器试验项目及多种正常和异常状态，同时，通过中央集控平台控制，使变压器在正常状态和异常状态之间进行任意切换，极大程度的还原了各种真实现场，满足国家及电力行业标准规定的电力变压器试验项目的初级试验学员的常规系统性培训和较高层次学员的常见故障分析判断，使变压器试验的培训更为灵活，在真正提高了电检修人员变压器试验能力的同时，还大大降低了培训试验的成本。
53.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。