大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及110kV和220kV電壓等級(jí) 油浸式變壓器空載和負(fù)載試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器空載和負(fù)載試驗(yàn)是油浸式電力變壓器的重要試驗(yàn)項(xiàng)目?？蛰d試驗(yàn)一般從電 壓較低的繞組施加額定電壓、額定頻率的正弦波，其他繞組開路，在此條件下測(cè)量變壓器損 耗和勵(lì)磁電流。通過空載試驗(yàn)可以檢驗(yàn)變壓器磁路上是否存在缺陷。負(fù)載試驗(yàn)一般在變壓 器高壓繞組施加額定頻率的交流電壓，使該繞組內(nèi)的電流達(dá)到額定值，低壓側(cè)繞組短路，其 他繞組(如果有）開路，測(cè)量變壓器的負(fù)載損耗和短路阻抗。負(fù)載試驗(yàn)可以確定變壓器的運(yùn) 行指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)協(xié)議的要求，同時(shí)，負(fù)載試驗(yàn)也為變壓器的溫升試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
[0003] 但在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中，由于被試變壓器容量較大，尤其對(duì)大型油浸式電力變壓器來說， 所需現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電源的容量很大，因此每次試驗(yàn)都需要龐大的試驗(yàn)設(shè)備投入，不僅占地面積 大，而且運(yùn)輸、搬運(yùn)、接線都很不方便，同時(shí)也增大了試驗(yàn)測(cè)量和計(jì)算的誤差。近幾年國(guó)內(nèi)外 有研宄機(jī)構(gòu)對(duì)油浸式變壓器空負(fù)載試驗(yàn)成套設(shè)備進(jìn)行了嘗試性研宄，但由于試驗(yàn)設(shè)備容量 不夠、測(cè)量精度不高以及控制系統(tǒng)不完善等原因，未見廣泛推廣于實(shí)際生產(chǎn)中。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備，能夠 對(duì)110kV和220kV電壓等級(jí)電力變壓器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行空、負(fù)載損耗測(cè)量試驗(yàn)。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0006] 大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備，大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè) 備分為試驗(yàn)電源部分和測(cè)量系統(tǒng)；試驗(yàn)電源部分包括通過線路依次連接的感應(yīng)調(diào)壓器、中 間變壓器、油浸式密集型補(bǔ)償電容器組及試驗(yàn)控制系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng)包括精密測(cè)量電流互感 器、電壓互感器及功率分析儀。
[0007] 本實(shí)用新型采用油浸式密集型補(bǔ)償電容器組進(jìn)行感性無(wú)功補(bǔ)償，降低試驗(yàn)電源的 容量，使大型油浸式變壓器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行空負(fù)載測(cè)量成為可能，本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)采用可 編程邏輯控制器配合上位計(jì)算機(jī)的形式，以實(shí)現(xiàn)所有對(duì)于感應(yīng)調(diào)壓器、中間變壓器及精密 測(cè)量互感器等試驗(yàn)設(shè)備的控制，滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量要求。
[0008] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：
[0009] 第一，能夠?qū)?10kV和220kV電壓等級(jí)變壓器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行空載和負(fù)載損耗測(cè)量試驗(yàn)， 能夠完成變壓器空載電流測(cè)量、變壓器空載損耗測(cè)量、變壓器空載諧波測(cè)量、變壓器短路阻 抗測(cè)量以及變壓器負(fù)載損耗測(cè)量，并具有空、負(fù)載損耗測(cè)量試驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)計(jì)算功能；
[0010] 第二，采用高精度功率分析儀LMG500,實(shí)現(xiàn)電壓和電流測(cè)量輸入之間組延遲 <3ns(采樣率3M/s)，在低功率因數(shù)下保證了非常高的測(cè)量水準(zhǔn)，基本精度達(dá)：± (讀數(shù)的 0. 01% +量程的0. 02%)，相角誤差在50Hz時(shí)〈1y弧度；
[0011] 第三，具有補(bǔ)償電容器組投入電壓組合及容量組合的自動(dòng)計(jì)算、控制功能，顯著降 低了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電源容量的要求；
[0012] 第四，試驗(yàn)控制系統(tǒng)采用可編程邏輯控制器配合上位計(jì)算機(jī)的形式，人機(jī)界面友 好，簡(jiǎn)單易操作；
[0013] 第五，設(shè)備安裝改造方便，試驗(yàn)方式靈活多變。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的電氣設(shè)計(jì)圖；
[0015] 圖2是本實(shí)用新型的空載試驗(yàn)單相接線圖；
[0016] 圖3是本實(shí)用新型的空載試驗(yàn)等效原理圖；
[0017] 圖4是本實(shí)用新型的負(fù)載試驗(yàn)單相接線；
[0018] 圖5是本實(shí)用新型的負(fù)載試驗(yàn)等效原理圖；
[0019] 圖6是圖1中的一次回路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1、6所示，本實(shí)用新型的大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備及方法。其 中，大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備分為試驗(yàn)電源部分和測(cè)量系統(tǒng)。試驗(yàn)電源部分 包括感應(yīng)調(diào)壓器2、中間變壓器3、油浸式密集型補(bǔ)償電容器組4及試驗(yàn)控制系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng) 包括精密測(cè)量電流互感器、電壓互感器及功率分析儀。本實(shí)用新型的測(cè)量系統(tǒng)為大型油浸 式變壓器空負(fù)載損耗測(cè)量設(shè)備。
[0021] 如圖6所示，虛線部分為本實(shí)用新型的一次回路原理圖，由開關(guān)柜1、感應(yīng)調(diào)壓器 2、中間變壓器3、補(bǔ)償電容器組4、精密測(cè)量互感器5五部分組成，整個(gè)回路在感應(yīng)調(diào)壓器2 的輸入側(cè)開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置了交流接觸器用于遠(yuǎn)程控制主回路的通斷。
[0022] 如圖1所示，本實(shí)用新型二次控制系統(tǒng)采用可編程邏輯控制器配合上位計(jì)算機(jī)實(shí) 現(xiàn)，控制器上包含輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)。如圖1所示，輸入點(diǎn)從P00到P23共36個(gè)，輸出點(diǎn)從 P40到P57共24個(gè)，其名稱的計(jì)數(shù)方式均為16進(jìn)制。輸入點(diǎn)為外部控制器的接點(diǎn)，在接點(diǎn) 與公共端之間施加適當(dāng)電壓的電源后，控制器上的對(duì)應(yīng)指示燈會(huì)亮起，其程序內(nèi)的對(duì)應(yīng)接 點(diǎn)也會(huì)動(dòng)作，其全部36個(gè)接點(diǎn)平均分為2組，每組所有接點(diǎn)共享一個(gè)公共端即C0M，電源使 用直流24V。輸入點(diǎn)一般用于交流接觸器、限位開關(guān)及按鈕等的狀態(tài)指示，圖1中右側(cè)虛線 框內(nèi)的內(nèi)容均在開關(guān)柜外部。輸出點(diǎn)為控制器內(nèi)部編程控制的常開接點(diǎn)，如圖1所不，其分 為7組，每組接點(diǎn)數(shù)量從1個(gè)到4個(gè)不等，每組內(nèi)所有接點(diǎn)共享一個(gè)COM。
[0023] 如圖1所示，其他二次控制系統(tǒng)包含：精密測(cè)量電流及電壓互感器二次檔位調(diào)節(jié) 控制及指示，補(bǔ)償電容器組電壓及容量分組檔位調(diào)節(jié)指示，中間變壓器輸出檔位調(diào)節(jié)控制 及指示，感應(yīng)調(diào)壓器升降壓(變頻器）控制及高低限位指示，感應(yīng)調(diào)壓器輸入過流繼電器保 護(hù)，進(jìn)線電源電壓及感應(yīng)調(diào)壓器輸入電流測(cè)量。控制器及電氣元器件等控制設(shè)備組裝于控 制柜內(nèi)，系統(tǒng)各處的控制線纜的連接均使用不同芯數(shù)的專用航空插頭進(jìn)行（圖1中1#~8#)， 可防止線纜的錯(cuò)誤連接。
[0024] 本實(shí)用新型的空載試驗(yàn)單相接線及等效原理圖如圖2、3所示。通過空載試驗(yàn)，可 以測(cè)量變壓器的空載損耗和空載電流百分比i〇%，同時(shí)可以求?。鹤儔浩鞯淖儽茸?壓器的勵(lì)磁參數(shù)和4?？蛰d試驗(yàn)可以在變壓器的任何一側(cè)進(jìn)行，但為了安全和儀 表選擇方便，通常在低壓側(cè)進(jìn)行，即低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路。接線時(shí)需要注意：因空載電 流1C!很小，為了減小電流的測(cè)量誤差，應(yīng)把電流表串聯(lián)在變壓器線圈側(cè)。
[0025] 空載試驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)外加電壓[/丨為額定值，讀取電壓表讀數(shù);電流表讀 數(shù)i0 ;功率表讀數(shù)3。由空載等效電路可以看出，在忽略相對(duì)較小的空載直流電阻損耗和 絕緣介質(zhì)損耗條件下，變壓器的空載損耗等于鐵心損耗，
【主權(quán)項(xiàng)】
1.大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備，其特征在于：大型油浸式變壓器空、負(fù)載 綜合試驗(yàn)設(shè)備分為試驗(yàn)電源部分和測(cè)量系統(tǒng)；試驗(yàn)電源部分包括通過線路依次連接的感應(yīng) 調(diào)壓器、中間變壓器、油浸式密集型補(bǔ)償電容器組及試驗(yàn)控制系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng)包括精密測(cè)量 電流互感器、電壓互感器及功率分析儀。
【專利摘要】大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備，大型油浸式變壓器空、負(fù)載綜合試驗(yàn)設(shè)備分為試驗(yàn)電源部分和測(cè)量系統(tǒng)；試驗(yàn)電源部分包括通過線路依次連接的感應(yīng)調(diào)壓器、中間變壓器、油浸式密集型補(bǔ)償電容器組及試驗(yàn)控制系統(tǒng)；測(cè)量系統(tǒng)包括精密測(cè)量電流互感器、電壓互感器及功率分析儀。能夠?qū)?10kV和220kV電壓等級(jí)變壓器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行空載和負(fù)載損耗測(cè)量試驗(yàn)，能夠完成變壓器空載電流測(cè)量、變壓器空載損耗測(cè)量、變壓器空載諧波測(cè)量、變壓器短路阻抗測(cè)量以及變壓器負(fù)載損耗測(cè)量。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號(hào)】CN204515031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520066587
【發(fā)明人】王偉, 付剛, 鄭含博, 王立楠, 李予全, 李曉綱
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日