集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组、安装工艺及系统技术方案

本发明专利技术涉及集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组、安装工艺及系统，执行以下步骤，S1，首先，光纤传感器布置在绕组每一个线饼的外侧，其中，首端光纤传感器长度应根据变压器的出线位置预留，将预留光纤传感器盘成圆环；然后，在绕组绕制过程中，至少最外层的铜导线与光纤传感器通过若干PVA点胶处点胶固定；S2，光纤传感器平行放置在铜导线的表面中部，用皱纹纸和铜导线粘接或绑扎；S3，绕组绕制完后，将光纤传感器末端缠成圆环，绑扎在绕组末端上。本发明专利技术设计合理、结构紧凑且使用方便。结构紧凑且使用方便。结构紧凑且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组、安装工艺及系统


[0001]本专利技术涉及集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组、安装工艺及系统，属于电力变压器


技术介绍

[0002]在电力系统中，油浸式变压器作为电力系统的主要设备之一，其运行可靠性的好坏，直接关系到电网系统能否安全运行。
[0003]随着电网容量的日益增大，短路故障造成的变压器损坏事故呈上升趋势。国家电网公司统计数据显示2002～2006年国网110kV及以上电压等级变压器共发生事故162台次，其中因外部短路导致损坏事故占比36.4％。当变压器在运行中遭受短路冲击后，绕组在电动力作用下可能会产生绕组扭曲、倾斜、塌陷、鼓包和位移等永久失稳变形。如上述形变不及时发现，累积效应会使变形进一步加剧，进而导致绝缘损坏，出现匝间短路、饼间击穿、主绝缘放电或完全击穿等故障。
[0004]电力变压器在短路状态下，绕组中有比正常运行大几十倍的短路电流流过，产生巨大的电磁力，它包括辐向力、轴向力和周向力。当绕组抗短路强度不够时，电磁力会使绕组损坏。变压器绕组变形后，有的会立即发生损坏事故，更多的则是仍能继续运行一段时间。变压器短路损坏的主要形态包括：
[0005](1)绕组的辐向失稳
[0006]辐向失稳是指，在绕组圆周方向某一撑条间距内，整个线饼的所有导线都向外凸出，或在相邻撑条间距内，整个线饼的所有导线都向内凹陷，或两种变形同时存在。这种局部变形不仅在圆周方向是不对称的，而且整个绕组轴向高度上的所有线饼也不一定都产生这种变形。
[0007](2)绕组的轴向失稳
[0008]通常把绕组的某些线饼在轴向动态短路力和辐向短路力共同作用之下的倾斜倒塌，称为绕组的轴向失稳。轴向失稳是受轴向动态短路力和辐向短路力(不管是辐向拉伸短路力，还是辐向压缩短路力)共同作用的绕组的主要损坏模式。
[0009]短路电流与辐向漏磁分量相互作用而产生轴向动态短路力。若绕组的轴向预压紧力小于轴向动态短路力，则在轴向短路力的作用下，绕组某些部位(如辐向漏磁分量较大的绕组端部以及调压分接区)的线饼与线饼之间、线饼与垫块之间、垫块与垫块之间会出现“空隙”；而当短路电流过零时，上述各部位的“空隙”随之消失。“空隙”在短路过程中的反复出现与消失，必然造成线饼与线饼之间、线饼与垫块之间、垫块与垫块之间的激烈碰撞。这种激烈碰撞的结果除了造成导线匝绝缘破损，形成匝间短路以外，由于辐向短路力的共同作用，还会导致垫块松动移位、导线倾斜倒塌。若绕组的轴向预压紧力过大，也容易直接造成导线倾斜倒塌。此外，单根导线的轴向高度与辐向宽度之比愈大，导线也愈容易倒塌。
[0010]为了在线及时发现变压器的绕组变形，提早发现问题并及时采取有效的预防措施，减少变压器事故和延长变压器的使用寿命，通过在油浸式变压器上安装光纤绕组变形
传感器，可以实时监测运行中变压器的绕组变形，并且能够及时发现变压器不同程度的绕组变形，提高了油浸式变压器运行的可靠性。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组、安装工艺及系统，能够保证分布式光纤应变传感器与整个绕组紧密贴合，并且保证分布式光纤应变传感器与绕组同步变形，能够及时发现变压器不同程度的绕组变形，提高了油浸式变压器运行的可靠性。
[0012]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0013]一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装工艺，执行以下步骤，S1，首先，光纤传感器布置在绕组每一个线饼的外侧，其中，首端光纤传感器长度应根据变压器的出线位置预留，将预留光纤传感器盘成圆环；然后，在绕组绕制过程中，至少最外层的铜导线与光纤传感器通过若干PVA点胶处点胶固定；
[0014]S2，光纤传感器平行放置在铜导线的表面中部，用皱纹纸和铜导线粘接或绑扎；
[0015]S3，绕组绕制完后，将光纤传感器末端缠成圆环，绑扎在绕组末端上。
[0016]一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组，用于缠绕在具有绕架引线开口的绕组架上；包括两端具有从对应绕架引线开口引出导线引头的铜导线；至少在绕组架缠绕的最外层的铜导线的中部粘接有光纤传感器；在光纤传感器外侧设置有皱纹纸，
[0017]至少最外层的铜导线与光纤传感器通过若干PVA点胶处点胶固定。
[0018]作为上述技术方案的进一步改进：
[0019]铜导线在绕组架上采用饼式绕组设置；
[0020]铜导线在绕组架上单层或多层缠绕。
[0021]一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装系统，包括上料存储装置，用于将外购的中空的铜导线上料；
[0022]其包括有多轴控制的上料机械手头，在上料机械手头下端圆周分布有两个或三个上料机械手指，上料机械手指具有径向及轴向状态；
[0023]在上料机械手头内腔中设置有用于传动旋转动力的上料动力中心轴，上料动力中心轴上通过轴承旋转设置有上料固定座，上料固定座安装在上料机械手头上；
[0024]在上料动力中心轴下端设置有上料旋转伞齿轮；
[0025]上料机械手指包括45度斜向设置在上料机械手头上的上料斜向支撑轴，在上料斜向支撑轴上套装与上料旋转伞齿轮啮合的上料斜交分齿轮，在上料斜交分齿轮下部设置有上料旋转手指；上料旋转手指轴心线与上料斜向支撑轴夹角90度或135度。
[0026]作为上述技术方案的进一步改进：
[0027]在上料机械手头行程终点旋转设置有存储旋转架；存储旋转架中心中空设置且下部内腔具有容纳上料旋转手指摆动复位的空间；在存储旋转架上同轴有存储盘线承载台；在存储盘线承载台内环设置有存储支撑内侧壁，在存储支撑内侧壁上轴向且圆周等分有存储分度豁口，以使得上料机械手指进入并下行；在存储盘线承载台上设置有与存储分度豁口连通的存储工艺开槽；
[0028]存储支撑内侧壁的通透内腔中，用于通过上料机械手头；
[0029]在存储盘线承载台上分布有若干存储径向导向槽，在存储径向导向槽侧部平行设置存储导向齿条；
[0030]在存储盘线承载台外侧圆周分布有至少三个存储偏心接触压辊，在存储偏心接触压辊下端分别设置有存储行走齿轮轴及存储行走导向座；
[0031]存储行走齿轮轴，用于与存储导向齿条啮合；
[0032]存储行走导向座，用于在存储径向导向槽中行走；
[0033]在两个相邻的存储偏心接触压辊之间设置有存储输出工位，在该工位侧部固定设置有存储侧摆动输出导向板，存储侧摆动输出导向板与存储盘线承载台分体设置；存储侧摆动输出导向板摆动铰接设置对应的存储旋转架外侧的机架上，在机架上设置有存储复位弹簧座，以与存储侧摆动输出导向板背面铰接；存储侧摆动输出导向板端头与盘卷的铜导线外侧壁接触；
[0034]在存储行走导向座下端设置有存储下轴座，在存储盘线承载台上设置有存储蓄能弹簧及存储弹簧叉头，存储蓄能弹簧与存储下轴座连接，以使得存储偏心接触压辊径向移动，存储偏心接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装工艺，其特征在于：执行以下步骤，S1，首先，光纤传感器(5)布置在绕组每一个线饼的外侧，其中，首端光纤传感器(5)长度应根据变压器的出线位置预留，将预留光纤传感器(5)盘成圆环；然后，在绕组绕制过程中，至少最外层的铜导线(3)与光纤传感器(5)通过若干PVA点胶处(7)点胶固定；S2，光纤传感器(5)平行放置在铜导线(3)的表面中部，用皱纹纸(6)和铜导线(3)粘接或绑扎；S3，绕组绕制完后，将光纤传感器(5)末端缠成圆环，绑扎在绕组末端上。2.一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组，用于缠绕在具有绕架引线开口(2)的绕组架(1)上；包括两端具有从对应绕架引线开口(2)引出导线引头(4)的铜导线(3)；其特征在于：至少在绕组架(1)缠绕的最外层的铜导线(3)的中部粘接有光纤传感器(5)；在光纤传感器(5)外侧设置有皱纹纸(6)，至少最外层的铜导线(3)与光纤传感器(5)通过若干PVA点胶处(7)点胶固定。3.根据权利要求2所述的集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组，其特征在于：铜导线(3)在绕组架(1)上采用饼式绕组设置；铜导线(3)在绕组架(1)上单层或多层缠绕。4.一种集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装系统，其特征在于：包括上料存储装置(8)，用于将外购的中空的铜导线(3)上料；其包括有多轴控制的上料机械手头(11)，在上料机械手头(11)下端圆周分布有两个或三个上料机械手指(12)，上料机械手指(12)具有径向及轴向状态；在上料机械手头(11)内腔中设置有用于传动旋转动力的上料动力中心轴(13)，上料动力中心轴(13)上通过轴承旋转设置有上料固定座(14)，上料固定座(14)安装在上料机械手头(11)上；在上料动力中心轴(13)下端设置有上料旋转伞齿轮(15)；上料机械手指(12)包括45度斜向设置在上料机械手头(11)上的上料斜向支撑轴(17)，在上料斜向支撑轴(17)上套装与上料旋转伞齿轮(15)啮合的上料斜交分齿轮(16)，在上料斜交分齿轮(16)下部设置有上料旋转手指(18)；上料旋转手指(18)轴心线与上料斜向支撑轴(17)夹角90度或135度。5.根据权利要求4所述的集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装系统，其特征在于：在上料机械手头(11)行程终点旋转设置有存储旋转架(19)；存储旋转架(19)中心中空设置且下部内腔具有容纳上料旋转手指(18)摆动复位的空间；在存储旋转架(19)上同轴有存储盘线承载台(20)；在存储盘线承载台(20)内环设置有存储支撑内侧壁(21)，在存储支撑内侧壁(21)上轴向且圆周等分有存储分度豁口(22)，以使得上料机械手指(12)进入并下行；在存储盘线承载台(20)上设置有与存储分度豁口(22)连通的存储工艺开槽(23)；存储支撑内侧壁(21)的通透内腔中，用于通过上料机械手头(11)；在存储盘线承载台(20)上分布有若干存储径向导向槽(29)，在存储径向导向槽(29)侧部平行设置存储导向齿条(26)；在存储盘线承载台(20)外侧圆周分布有至少三个存储偏心接触压辊(24)，在存储偏心接触压辊(24)下端分别设置有存储行走齿轮轴(25)及存储行走导向座(27)；存储行走齿轮轴(25)，用于与存储导向齿条(26)啮合；
存储行走导向座(27)，用于在存储径向导向槽(29)中行走；在两个相邻的存储偏心接触压辊(24)之间设置有存储输出工位，在该工位侧部固定设置有存储侧摆动输出导向板(30)，存储侧摆动输出导向板(30)与存储盘线承载台(20)分体设置；存储侧摆动输出导向板(30)摆动铰接设置对应的存储旋转架(19)外侧的机架上，在机架上设置有存储复位弹簧座(31)，以与存储侧摆动输出导向板(30)背面铰接；存储侧摆动输出导向板(30)端头与盘卷的铜导线(3)外侧壁接触；在存储行走导向座(27)下端设置有存储下轴座(32)，在存储盘线承载台(20)上设置有存储蓄能弹簧(51)及存储弹簧叉头(28)，存储蓄能弹簧(51)与存储下轴座(32)连接，以使得存储偏心接触压辊(24)径向移动，存储偏心接触压辊(24)在移动中旋转，使得其上绒毛与铜导线(3)接触；存储弹簧叉头(28)用于插入存储蓄能弹簧(51)，以阻挡存储蓄能弹簧(51)复位牵拉。6.根据权利要求5所述的集成光纤变形传感器的油浸变压器绕组的安装系统，其特征在于：铜导线(3)为单股，其横截面为矩形或圆形；在存储侧摆动输出导向板(30)输出端设置有整形装置(9)，其包括若干线性设置的整形输出对辊(33)，用于对铜导线(3)线性输出，在整形输出对辊(33)传送线上至少依次分布有用于对铜导线(3)进行清理的整形清理毛刷(34)、用于对铜导线(3)两侧部进行涂漆的整...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀增华，徐丽媛，郝春霞，谷振虎，李彬，刘伟，
申请(专利权)人：保定天威保变电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：