一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备缺陷诊断技术领域，特别涉及一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置。


背景技术：

2.并联电抗器连接在超高压输电线与地之间，起到无功补偿的作用。
3.并联电抗器的电感能够补偿线路对地的电容，减小流经线路的电容电流，从而削弱电容效应，限制空线末端的电压升高。
4.现有的并联电抗器的主要缺陷是在运行过程中产生磁路缺陷，进而导致缓慢产生特征气体，尤其是1000kv的特高压并联电抗器，在投入运行的初期便会产生特征气体，给电网安全稳定地运行带来极大的隐患。并联电抗器产生的磁路缺陷主要是由振动以及漏磁等运行特性引起的，尤其是当并联电抗器在磁路发生多点接地的问题时，由于接地点位置不同或者短路点接触不良的程度不同，并联电抗器所产生对应气体的特征就会不一致，不易进行分辨，因此会对现场设备的评估和以及运营维护带来困难。
5.现有技术通常采用人为查找的方式在现有的并联电抗器上查找磁路缺陷与产生的特征气体之间的关联特征，因此现有技术存在工作效率低下，判断结果不准确的问题。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了并联电抗器磁路缺陷模拟装置，解决了现有技术中查找磁路缺陷与产生的特征气体之间的关联特征时，工作效率低下，判断结果不准确的技术问题。
7.本发明提供了一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置，包括:
8.油箱，所述油箱内填充有绝缘油，所述油箱内垂直设有绝缘隔板，所述绝缘隔板将所述油箱纵向分隔为第一油室和第二油室；
9.所述第一油室用于放置变压器，所述变压器的副边分别与第一电容的第一端和第二电容的第一端电连接；
10.所述第一电容的第二端穿过所述第二油室与接地端电连接，所述第二电容的第二端通过第一选择开关与缺陷选择电路的输入端电连接，所述缺陷选择电路的输出端通过第二选择开关与接地端电连接，其中，所述缺陷选择电路设置在所述第二油室内，包括并联的多个缺陷单元，所述多个缺陷单元的的机械连接方式互不相同，且所述多个缺陷单元均通过引线与所述第一电容的第二端电连接。
11.可选的，所述变压器包括铁芯、原边绕组和副边绕组，所述铁芯通过绝缘支撑件与所述第一油室固定连接，所述原边绕组和所述副边绕组分别缠绕在所述铁芯的两侧，所述原边绕组的两端通过电源开关与交流电源串联连接，所述副边绕组的第一端通过电容开关分别与所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端电连接，所述副边绕组的第二端与接地端电连接。
12.可选的，所述第一电容的第二端通过第一电流传感器与接地端电连接，所述第二电容的第二端通过所述第一选择开关、所述缺陷选择电路、所述第二电流传感器和所述第二选择开关与接地端电连接。
13.可选的，所述缺陷选择电路包括并联的第一缺陷单元、第二缺陷单元和第三缺陷单元，其中，所述第一缺陷单元包括第一水平引线、弹性垫圈和第一夹件引线，所述第一水平引线的第一端通过所述弹性垫圈与所述第一夹件引线连接；所述第二缺陷单元包括第二水平引线和第二夹件引线，所述第二水平引线的第一端与所述第二夹件引线搭接；所述第三缺陷单元包括第三水平引线、纸绝缘层和第三夹件引线，所述纸绝缘层通过胶粘与所述第三水平引线的第一端紧固连接，且与所述第三夹件引线连接；所述第一水平引线、所述第二水平引线和所述第三水平引线的第二端分别与所述第一电容的第二端电连接，所述第一夹件引线、所述第二夹件引线和所述第三夹件引线的第一端通过所述第一选择开关与所述第二电容的第二端连接，所述第一夹件引线、所述第二夹件引线和所述第三夹件引线的第二端与所述第二选择开关电连接。
14.可选的，所述第一电容与所述第二电容设置在所述油箱的外侧。
15.可选的，所述第一电容、所述第二电容、所述第一选择开关、所述缺陷选择电路、所述第二选择开关以及各部件之间用于连接的引线所处的平面与所述绝缘隔板平行。
16.可选的，所述第二油室的底部水平设置有热电阻，所述热电阻的一端通过加热控制开关与所述交流电源电连接，所述热电阻的另一端与所述交流电源电连接。
17.可选的，所述第二油室的顶部开设有注油口，所述第二油室的底部开设有放油口。
18.可选的，所述第二油室内设有油温测量部，所述第二油室的顶部设有油温表，所述油温测量部与所述油温表连接。
19.可选的，所述第二油室的侧面开设有观察窗。
20.本发明提供的并联电抗器磁路缺陷模拟装置，油箱分割为两个独立的油室，可减少第二油室进行缺陷模拟时产生特征气体污染的范围，减少绝缘油的更换量；通过配置第一选择开关和第二选择开关不同的开关档位，以实现对并联电抗器铁芯多点接地，以及铁芯和夹件不同状态短路等磁路处于多种不同缺陷单元的连接状态下的准确模拟，提升查找磁路缺陷与产生的特征气体之间的关联特征的工作效率，提高判断结果的准确度。
21.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
22.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
23.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
24.图1为本发明实施例提供的一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的结构示意图；
25.图2为本发明实施例提供的一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的结构侧视剖面图；
26.图3a为本发明实施例提供的一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的第一缺陷单元
连接结构图；
27.图3b为本发明实施例提供的一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的第二缺陷单元连接结构图；
28.图3c为本发明实施例提供的一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置的第三缺陷单元连接结构图。
29.图中：
30.1-油箱，101-绝缘隔板；
31.2-第一油室；
32.3-第二油室，301-热电阻，302-加热控制开关，303-注油口，304-放油口，305-油温测量部，306-油温表，307-观察窗；
33.4-变压器，401-铁芯，402-原边绕组，403-副边绕组，404-绝缘支撑件，405-交流电源，406-电容开关，407-电源开关；
34.5-第一电容，501-第一电流传感器；
35.6-第二电容，601-第一选择开关，602-第二选择开关；
36.7-缺陷选择电路，701-第一缺陷单元，7011-第一水平引线，7012-弹性垫圈，7013-第一夹件引线，702-第二缺陷单元，7021-第二水平引线，7022-第二夹件引线，703-第三缺陷单元，7031-第三水平引线，7032-纸绝缘层，7033-第三夹件引线，704-第二电流传感器。
具体实施方式
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.本发明提供了一种并联电抗器磁路缺陷模拟装置，参见图1至图2，包括油箱1，油箱1内填充有绝缘油，油箱1内垂直设有绝缘隔板101，绝缘隔板101将油箱1纵向分隔为第一油室2和第二油室3；第一油室2用于放置变压器4，变压器4的副边分别与第一电容5的第一端和第二电容6的第一端电连接；第一电容5的第二端穿过第二油室3与接地端电连接，第二电容6的第二端通过第一选择开关601与缺陷选择电路7的输入端电连接，缺陷选择电路7的输出端通过第二选择开关602与接地端电连接，其中，缺陷选择电路7设置在第二油室3内，
包括并联的多个缺陷单元，多个缺陷单元的机械连接方式互不相同，且多个缺陷单元均通过引线与第一电容5的第二端电连接。
41.本发明提供的并联电抗器磁路缺陷模拟装置，油箱1分割为两个独立的油室，可减少第二油室3进行缺陷模拟时产生特征气体污染的范围，减少绝缘油的更换量；通过配置第一选择开关601和第二选择开关602不同的开关档位，以实现对并联电抗器铁芯多点接地，以及铁芯401和夹件不同状态短路等磁路处于多种不同缺陷单元的连接状态下的准确模拟，提升查找磁路缺陷与产生的特征气体之间的关联特征的工作效率，提高判断结果的准确度。
42.进一步的，变压器4包括铁芯401、原边绕组402和副边绕组403，铁芯401通过绝缘支撑件404与第一油室2固定连接，原边绕组402和副边绕组403分别缠绕在铁芯401的两侧，原边绕组402的两端通过电源开关407与交流电源405串联连接，副边绕组403的第一端通过电容开关406分别与第一电容5的第一端和第二电容6的第一端电连接，副边绕组403的第二端与接地端电连接。
43.在本实施方式中，第一油室2用于放置变压器4，变压器4用于提供漏磁通和电源，铁芯401固定放置于绝缘支撑件404上，铁芯401通过绝缘支撑件404与油箱1绝缘，且变压器4通过绝缘支撑件404与第一油室2固定连接，铁芯401上套装原边绕组402和副边绕组403，原边绕组402的首尾端子通过原边绕组402的引线套管引出到第一油室2的外部，并通过电源开关407与交流电源405电气连通，电源开关407可控制原边绕组402的带电情况；副边绕组403通过电磁感应效应获取电压，副边绕组403的首尾端子通过副边绕组403的引线套管引出第一油室2的外部并与第一油室2绝缘，副边绕组403的首端通过电容开关406分别与第一电容5的第一端和第二电容6的第一端电气连接，副边绕组403的尾端与接地端电连接，以构成完整的电气回路，其中，第一电容5为高压对铁芯401等值电容，第二电容6为高压对夹件等值电容，变压器中的夹件是用来夹紧铁芯401的，同时夹件上可以焊装小支板，把装固定引线的木件，夹件的位置通常在铁芯401上下铁轭的两侧。
44.进一步的，第一电容5的第二端通过第一电流传感器501与接地端电连接，第二电容6的第二端通过第一选择开关601、缺陷选择电路7、第二电流传感器704和第二选择开关602与接地端电连接。在本实施方式中，在第一电容5与接地端连接的引线上设置第一电流传感器501，用于监测铁芯401的接地电流；而在缺陷选择电路7的引线下套管与第二选择开关602之间接有第二电流传感器704，用来监测夹件接地的电流，其中，第一选择开关601和第二选择开关602都布置在第二油室3的外侧，方便操作。
45.进一步的，参见图3a、图3b和图3c，缺陷选择电路7包括并联的第一缺陷单元701、第二缺陷单元702和第三缺陷单元703，其中，第一缺陷单元701包括第一水平引线7011、弹性垫圈7012和第一夹件引线7013，第一水平引线7011的第一端通过弹性垫圈7012与第一夹件引线7013连接；第二缺陷单元702包括第二水平引线7021和第二夹件引线7022，第二水平引线7021的第一端与第二夹件引线7022搭接；第三缺陷单元703包括第三水平引线7031、纸绝缘层7032和第三夹件引线7033，纸绝缘层7032通过胶粘与第三水平引线7031的第一端紧固连接，且与第三夹件引线7033连接；第一水平引线7011、第二水平引线7021和第三水平引线7031的第二端分别与第一电容5的第二端电连接，第一夹件引线7013、第二夹件引线7022和第三夹件引线7033的第一端通过第一选择开关601与第二电容6的第二端连接，第一夹件
引线7013、第二夹件引线7022和第三夹件引线7033的第二端与第二选择开关602电连接。
46.在本实施方式中，缺陷选择电路7包括三个缺陷单元，三个缺陷单元分别对应实际故障中三种不同的缺陷情况，第一缺陷单元701中的弹性垫圈7012实现第一水平引线7011与第一夹件引线7013之间的良好连接，模拟了铁芯401与夹件间有短接，且形成稳定电流回路的缺陷情况；第二缺陷单元702形成了第二水平引线7021与第二夹件引线7022之间搭接，模拟了铁芯401和夹件之间有异物搭接，接触不稳定的缺陷情况；第三缺陷单元703中纸绝缘层7032处于第二水平引线7021的外部，是模拟带绝缘的夹件接地引线在绝缘破损、绝缘强度下降情况下与铁芯401接触的缺陷情况；并且，第一选择开关601和第二选择开关602均设置三个档位，第一缺陷单元701、第二缺陷单元702和第三缺陷单元703分别对应第一选择开关601和第二选择开关602同时配置为第一开关档位、第二开关档位和第三开关档位位置的情况，通过将第一选择开关601配置为断开位置和不同的开关档位，和第二选择开关602配置为不同的开关档位，以实现对并联电抗器铁芯多点接地，以及铁芯和夹件不同状态短路等磁路处于多种不同缺陷单元的连接状态下的准确模拟。
47.进一步的，第一电容5与第二电容6设置在油箱1的外侧。在本实施方式中，第一电容5与第二电容6均独立布置于油箱1之外，电容值可以依据实际情况选择匹配，缺陷模拟更符合实际情况。在实际应用中，不同的电抗器会因为电压等级、内部结构不同，导致其绕组对铁芯401的电容值会不同，电容值不同其电容电流也不同，实际运行中通过监测电容电流来反映其电容值变化。
48.具体地，在上述实施例中，参见图2，第一电容5、第二电容6、第一选择开关601、缺陷选择电路7、第二选择开关602以及各部件之间用于连接的引线所处的平面与绝缘隔板101平行。在本实施方式中，由于引线的电压低，引线与绝缘隔板101之间保持一定距离即可，无需预留过大的间距，以保证变压器4产生的漏磁通有效通过各部件以及连接各部件之间的引线所形成的闭合环路。
49.进一步的，第二油室3的底部水平设置有热电阻301，热电阻301的一端通过加热控制开关302与交流电源405电连接，热电阻301的另一端与交流电源405电连接。在本实施方式中，在第二油室3的底部水平设置有热电阻301，再通过热电阻301的引线套管引出第二油室3的底部，并通过加热控制开关302与交流电源405连接形成电气回路；通过接入热电阻301，可以控制第二油室3内绝缘油的油温，并加快绝缘油自然循环，使油中溶解气体能够均匀扩散。
50.进一步的，第二油室3的顶部开设有注油口303，第二油室3的底部开设有放油口304。在本实施方式中，在第二油室3顶部设有注油口303，用于实现绝缘油的注入；在第二油室3底部设置有放油口304，可以对第二油室3进行排油以及取油样，同时，也可通过利用放油口304与外部连接装置连接，以接入绝缘油色谱分析仪器。
51.进一步的，第二油室3内设有油温测量部305，第二油室3的顶部设有油温表306，油温测量部305与油温表306连接。在本实施方式中，油温测量部305可测量绝缘油的顶层油温，与油温测量部305连接的油温表306用于监测并读取油温数值。
52.进一步的，第二油室3的侧面开设有观察窗307。在本实施方式中，通过第二油室3侧面的观察窗7可以监视第二油室3内部缺陷放电状态。
53.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。