一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统以及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统以及测试方法，包括绕组模型、供油系统和观测系统；每组绕组饼设有用于测试温度的热电偶、端子处出线并与直流电源连接；观测系统中的同步机分别与相机和双头激光源连接，用于发射控制脉冲控制双头激光源和相机的动作；本方法通过对绝缘油流量监控、出口温度测量以及加热功率的控制，有效模拟油浸式变压器绕组在不同负载下的运行情况，通过启动粒子组件和观测系统，从而观测模拟油浸式变压器在不同负载下的内部油流形态分布，本发明专利技术能有效模拟油浸式变压器绕组在不同负载下的运行情况，测试绕组温度分布和内部油流形态分布，降低变压器运行时的热点温度，有利于预测其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统以及测试方法
本专利技术涉及变压器系统智能控制
，具体涉及一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统以及测试方法。
技术介绍
变压器是电网输送电能的核心设备，随着智能电网的发展和国民对电力需求的不断增大，变压器的更新随之加快，其工业制造难度也随之增大。变压器在运行过程中随着电力负荷的波动，其负载损耗也处于不断的变化之中，极易出现负载突增情况。由于变压器油温的变化具有滞后性，当变压器负载增大时，由此带来变压器的油温过高将影响变压器绕组内部绝缘，加剧变压器热老化，降低变压器的使用寿命，严重时还会损坏电力设备甚至发生爆炸等危险。现有油浸式变压器的油温升取决于其内部负载损耗，而反映绕组内部温度变化的参数主要是顶层油温和热点温度，热点温度是指变压器各绕组最高温度，由于热点温度难以直接测量，目前大多数采用顶层油温或出口油温间接反映变压器的油温升来判断变压器的温度分布情况，但实际中热点温度平均要比顶层油温高出10℃左右，采用这样方式判断变压器的温度产生的误差较大，对于变压器绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统，包括绕组模型(1)、供油系统，其特征在于，还包括观测系统(2)；/n所述绕组模型(1)包括绕组壳体(104)和多组放置在绕组壳体(104)内的绕组饼(101)，多组绕组饼(101)上下叠放，上下相邻的绕组饼(101)形成水平的油道(103)；/n每组绕组饼(101)由同圆心角、不同半径的镍铬合金条按照弧长由小到大依次从内而外紧密排列成扇形结构，镍铬合金条间用导线首尾串联；/n每组绕组饼(101)位于油道(103)处设有用于测试温度的热电偶(102)、扇形端子处出线并与直流电源(11)连接；/n所述观测系统(2)包括同步机(201)、计算机(...

【技术特征摘要】
1.一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统，包括绕组模型(1)、供油系统，其特征在于，还包括观测系统(2)；
所述绕组模型(1)包括绕组壳体(104)和多组放置在绕组壳体(104)内的绕组饼(101)，多组绕组饼(101)上下叠放，上下相邻的绕组饼(101)形成水平的油道(103)；
每组绕组饼(101)由同圆心角、不同半径的镍铬合金条按照弧长由小到大依次从内而外紧密排列成扇形结构，镍铬合金条间用导线首尾串联；
每组绕组饼(101)位于油道(103)处设有用于测试温度的热电偶(102)、扇形端子处出线并与直流电源(11)连接；
所述观测系统(2)包括同步机(201)、计算机(202)、双头激光源(203)和相机(205)，所述双头激光源(203)的发射激光的路径上安装激光片(204)并朝向油道(103)，相机(205)拍摄方向与双头激光源(203)的发射光源方向相互垂直，并且其之间处于同一水平面；
所述同步机(201)分别与相机(205)和双头激光源(203)连接，用于发射控制脉冲控制双头激光源(203)和相机(205)的动作；计算机(202)与同步机(201)连接，用于接收、处理来自相机(205)拍摄的粒子运动图像；
供油系统包括油箱(5)和油泵(8)，所述油箱(5)一端通过第一油管(3)与绕组模型(1)下端连接，绕组模型(1)的上端通过第二油管与散热组件(6)、油箱(5)连接形成循环回路；
绕组模型(1)上端出口处设有温度传感器(12)；
所述第一油管(3)上设有油泵(8)、流量计(7)和粒子组件，所述粒子组件包括粒子发射器(9)和与粒子发射器(9)连接的定目筛网(10)，粒子发射器(9)向第一油管(3)中发射粒子，定目筛网(10)控制发射粒子均匀分布。


2.根据权利要求1所述的一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统，其特征在于，所述绕组壳体(104)采用透明有机玻璃材质，其内部设有多个垂直叠放的卡槽，多组绕组饼(101)对应设置在多个卡槽内。


3.根据权利要求1或2所述的一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试系统，其特征在于，所述第一油管(3)上设有圆形手孔，粒子发射器(9)安装在圆形手孔处，并用法兰结构进行密封。


4.一种变压器外部输入与内部油流形态关联性的测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a.确定变压器额定信息参数、额定顶层油温ΔT0以及环境温度Tamb；
b.启动供油系统中的油泵(8)，并打开阀门(4)，将油箱(5)内的绝缘油通过第一管路缓慢从绕组模型(1)下端注入，绝缘油没过n组上下叠放的扇形结构的绕组饼(101)和相邻绕组饼(101)之间的油道(103)后，再从绕组模型(1)上端通过第二油管与散热组件(6)连接，然后返回至油箱(5)内；第一油管(3)上的流量计(7)对绝缘油流量进行监测；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张建文，左弯弯，王路伽，题恒，王冬伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32