一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统及实验方法技术方案

本发明专利技术提供一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统及实验方法，其中系统包括，电源及其保护控制装置为系统中的每个装置提供稳定的电源，保护电路的安全；大电流变压器装置为低压大电流引线装置提供电压变换和电气隔离；低压大电流引线装置模拟低压大电流引线对油箱壁的漏磁场和温升的影响；电气测量控制装置与低压大电流引线装置配合测量低压大电流引线对油箱壁的漏磁场损耗，温升变化。本发明专利技术验证变压器油箱壁采用导磁钢板、低磁钢板及立式磁屏蔽、板式磁屏蔽不同组合方式下的漏磁场屏蔽效果比较和仿真计算准确性，为大型变压器仿真计算提供数据支撑；可在实验室内进行，具有成本低下，可以实现随时试验、反复实验和反复验证的研究要求。反复验证的研究要求。反复验证的研究要求。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统及实验方法


[0001]本专利技术属于变压器
，尤其涉及一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统及实验方法。

技术介绍

[0002]随着大型电力变压器单台容量的不断增大，漏磁场和发热冷却问题愈加突出，若设计不当，极易在损耗集中的部位产生局部过热，危及变压器的安全运行。IEC 60076
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7:2005《Power transformers
–
Part 7:Loading guide for oil
‑
immersed power transformers》中规定，常规油浸式变压器在98℃—140℃范围内，热点温度每增加6K，老化率增加1倍。对于大型电力变压器而言，低压大电流引线漏磁场造成的油箱壁局部过热现象时有发生，因此开展大型变压器低压大电流引线漏磁场和温升实验研究，对变压器的安全稳定运行具有十分重要的意义。
[0003]众所周知，为了验证低压大电流引线漏磁场不同的屏蔽效果及仿真计算的准确性，若直接使用大型产品级变压器作为实验对象，其成本极高，试验工况难于实现，难于实现随时试验、反复实验和反复验证的研究要求。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统的技术方案，以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术第一方面公开了一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，包括：
[0006]电源及其保护控制装置、大电流变压器装置、低压大电流引线装置和电气测量控制装置；
[0007]所述电源及其保护控制装置与所述大电流变压器装置和所述电气测量控制装置连接，所述大电流变压器装置和所述电气测量控制装置与所述低压大电流引线装置连接；
[0008]所述电源及其保护控制装置：为所述系统中的每个装置提供稳定的电源，保护电路的安全；
[0009]所述大电流变压器装置：为所述低压大电流引线装置提供电压变换和电气隔离；
[0010]所述低压大电流引线装置：模拟低压大电流引线对油箱壁的漏磁场和温升的影响；
[0011]所述电气测量控制装置：与所述低压大电流引线装置配合测量低压大电流引线对油箱壁的漏磁场损耗，温升变化。
[0012]在一些实施例中，所述电源及其保护控制装置包括：
[0013]三相电源、三相断路器、三相熔断器、调压稳压电源；
[0014]所述三相电源与所述三相断路器连接，所述三相断路器与所述三相熔断器连接，所述三相熔断器与所述调压稳压电源连接。
[0015]在一些实施例中，所述大电流变压器装置包括：
[0016]包含铁芯、高压线圈、低压线圈、夹件、高压引线、低压引线；
[0017]所述高压线圈套在所述铁芯外面，所述低压线圈套在所述高压线圈外面，所述夹件夹在所述低压线圈上下两侧；
[0018]所述高压线圈采用扁铜导线进行连续式绕制而成，多出的一段扁铜导线作为所述高压引线；
[0019]所述低压引线采用铜排引出八个出头，所述低压线圈与所述低压引线通过螺栓连接。
[0020]在一些实施例中，所述低压大电流引线装置包括：
[0021]大电流铜导体、磁屏蔽、钢板油箱壁和变压器油；
[0022]所述磁屏蔽固定在油箱壁的钢板上，所述钢板油箱壁一侧暴露在空气中，所述钢板油箱壁另一侧、磁屏蔽和大电流铜导体浸没在变压器油中，用来模拟低压大电流引线对油箱壁的漏磁场和温升的影响。
[0023]在一些实施例中，所述低压大电流引线装置还包括：
[0024]滑动轨道和非金属材料油箱壁；
[0025]所述大电流铜导体固定在所述非金属材料油箱壁上，两端设置连接端子，与外部所述大电流变压器装置相连接；所述磁屏蔽与钢板油箱壁固定在一起，在滑行轨道上进行左右移动，调节所述非金属材料油箱壁的箱壁与大电流铜导体之间的距离。
[0026]在一些实施例中，所述低压大电流引线装置还包括：
[0027]磁屏蔽测量线圈、钢板油箱壁测量线圈和导线引出孔；
[0028]在所述钢板油箱壁和磁屏蔽的上端、中间、下端各绕制一定匝数的测量线圈，即所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈，所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈的导线通过油箱壁上方的所述导线引出孔引出与电气测量控制装置连接进行感应电压测量，通过电磁感应定律反推所述钢板油箱壁及磁屏蔽内部的感应磁密，进而与仿真计算进行对比分析。
[0029]在一些实施例中，所述低压大电流引线装置还包括：
[0030]磁屏蔽表面热电偶和钢板油箱壁表面热电偶；
[0031]所述磁屏蔽表面热电偶和钢板油箱壁表面热电偶设置在所述磁屏蔽和所述钢板油箱壁的表面，与所述电气测量控制装置连接，测量所述钢板油箱壁和磁屏蔽表面的温度。
[0032]在一些实施例中，所述电气测量控制装置包括：
[0033]功率分析仪、温度数据记录仪和电流互感器；
[0034]所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈的导线通过油箱壁上方的所述导线引出孔引出与功率分析仪连接，进行感应电压测量，通过电磁感应定律反推所述钢板油箱壁及磁屏蔽内部的感应磁密，进而与仿真计算进行对比分析；大电流铜导体电流使用功率分析仪配合电流互感器进行监控，调节调压稳压电源的电压控制大电流铜导体电流用于模拟不同电流工况下的漏磁和温升；
[0035]漏磁场损耗应用大电流铜导体功率减去本身的直流电阻损耗获得；
[0036]所述温度数据记录仪记录和显示钢板油箱壁、磁屏蔽表面的温度值和环境温度值，进而得出钢板油箱壁、磁屏蔽表面的温升值。
[0037]在一些实施例中，所述电气测量控制装置还包括：
[0038]电机正反转控制装置和三相油泵；
[0039]所述电机正反转控制装置改变所述三相油泵的相序，从而改变所述三相油泵的正反转动，从而实现所述三相油泵的注油或放油操作。
[0040]本专利技术第二方面公开了一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的实验方法,包括：
[0041]确定实验用金属材料油箱壁为导磁钢板或低导磁钢板，磁屏蔽选择立式磁屏蔽或板式磁屏蔽，在金属材料油箱壁及磁屏蔽上绕制一定匝数的测量线圈，即磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈，把磁屏蔽和钢板油箱壁固定在一起，在滑动轨道上调整与大电流铜导体之间的距离；
[0042]选择确定三相油泵三相电源的相序，确保相序为油箱注油相序，把油箱注满变压器油，检查确保实验系统各个接口处不漏油；连接大电流铜导体与大电流变压器装置输出回路，并确保连接端子牢固可靠；连接所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈至功率分析仪电压通道，用电流互感器夹钳测量大电流铜导体的电流连接至功率分析仪的电流通道；磁屏蔽表面热电偶和钢板油箱壁表面热电偶和环境温度传感器连接至温度数据记录仪通道；调节调压稳压电源输出电压旋钮至最小值，闭合三相交流电源的断路器，开启功率分析仪及开启温度数据记录仪；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，包括：电源及其保护控制装置、大电流变压器装置、低压大电流引线装置和电气测量控制装置；所述电源及其保护控制装置与所述大电流变压器装置和所述电气测量控制装置连接，所述大电流变压器装置和所述电气测量控制装置与所述低压大电流引线装置连接；所述电源及其保护控制装置：为所述系统中的每个装置提供稳定的电源，保护电路的安全；所述大电流变压器装置：为所述低压大电流引线装置提供电压变换和电气隔离；所述低压大电流引线装置：模拟低压大电流引线对油箱壁的漏磁场和温升的影响；所述电气测量控制装置：与所述低压大电流引线装置配合测量低压大电流引线对所述油箱壁的漏磁场损耗，温升变化。2.根据权利要求1所述的模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，所述电源及其保护控制装置包括：三相电源、三相断路器、三相熔断器、调压稳压电源；所述三相电源与所述三相断路器连接，所述三相断路器与所述三相熔断器连接，所述三相熔断器与所述调压稳压电源连接。3.根据权利要求2所述的模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，所述大电流变压器装置包括：铁芯、高压线圈、低压线圈、夹件、高压引线和低压引线；所述高压线圈套在所述铁芯外面，所述低压线圈套在所述高压线圈外面，所述夹件夹在所述低压线圈上下两侧；所述高压线圈采用扁铜导线进行连续式绕制而成，多出的一段扁铜导线作为所述高压引线；所述低压引线采用铜排引出八个出头，所述低压线圈与所述低压引线通过螺栓连接。4.根据权利要求3所述的模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，所述低压大电流引线装置包括：大电流铜导体、磁屏蔽、钢板油箱壁和变压器油；所述磁屏蔽固定在所述油箱壁的钢板上，所述钢板油箱壁一侧暴露在空气中，所述钢板油箱壁另一侧、磁屏蔽和大电流铜导体浸没在变压器油中，用来模拟低压大电流引线对油箱壁的漏磁场和温升的影响。5.根据权利要求4所述的模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，所述低压大电流引线装置还包括：滑动轨道和非金属材料油箱壁；所述大电流铜导体固定在所述非金属材料油箱壁上，两端设置连接端子，与外部的所述大电流变压器装置相连接；所述磁屏蔽与钢板油箱壁固定在一起，在滑行轨道上进行左右移动，调节所述非金属材料油箱壁的箱壁与大电流铜导体之间的距离。6.根据权利要求5所述的模拟低压大电流引线漏磁场和温升的系统，其特征在于，所述低压大电流引线装置还包括：磁屏蔽测量线圈、钢板油箱壁测量线圈和导线引出孔；
在所述钢板油箱壁和磁屏蔽的上端、中间、下端各绕制一定匝数的测量线圈，即所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈，所述磁屏蔽测量线圈和钢板油箱壁测量线圈的导线通过油箱壁上方的所述导线引出孔引出与电气测量控制装置连接进行感应电压测量，通过电磁感应定律反推所述钢板油箱壁及磁屏蔽内部的感应磁密，进而与仿真计算进行对比分析。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：武卫革，杜振斌，赵银汉，韩贵胜，李杰，李曼，路素银，任瑞杰，
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：