[发明专利]一种模拟绕组短路状态的配电变压器

说明书

本发明是关于一种模拟绕组短路状态的配电变压器，包括铁芯、由内向外依次绕制在铁芯外部的低压绕组、高压绕组，高压绕组的不同线层上设置有多个绕组层间分接头，同一线层的不同匝绕组上设置有多个绕组匝间分接头；铁芯、低压绕组、高压绕组的外部设置有外壳；外壳上固定设置有四个引线套管，低压绕组和高压绕组的引线经由分别对应的引线套管引出至外壳的外部；外壳上还固定设置有与绕组层间分接头、绕组匝间分接头分别对应的第一螺旋测距导电杆、第二螺旋测距导电杆。本发明能够精确控制绕组层间和匝间分接头的短接部位，而且导电杆长度可以更换，本发明结构简单，操作灵活且所模拟的实验结果准确性高，适合推广应用。

技术领域

本发明涉及电力系统实验装置技术领域，尤其涉及一种模拟绕组短路状态的配电变压器。

背景技术

配电变压器是运行在配电网中电压等级为10-35KV、容量为6300KVA及以下的直接向终端用户供电的电力变压器，配电变压器的二次电压约为400V，一般采用由高压绕组和低压绕组组成的双绕组结构。配电变压器广泛应用于工矿企业、城镇街道以及偏远乡村，由于其应用范围广，一旦发生故障会给电网的安全运行带来重大隐患，从而给工农业生产和人们的生活带来巨大损失和不便。

目前，比较常见的配电变压器故障是由于配电变压器绕组短路引起配电变压器烧毁，具体表现为线圈变形、线圈移位以及线圈绝缘击穿，因此对配电变压器的短路现象进行研究具有重要的意义。然而，配电变压器主要安装在居民区或工矿区附近的变电站内，对正常工作中的配电变压器进行研究危险系数太大，而且，对正常工作中的配电变压器进行实验研究会对电网的稳定性造成较大的破坏。因此，在实验室中模拟配电变压器的短路状态，对配电变压器在短路状态时的一系列物理特性进行研究，从而对配电变压器的实际生产提供指导性意见，是个比较安全有效的措施。

现有技术中，有两种模拟配电变压器短路状态的装置，第一种是模拟配电变压器短路的装置，这种装置主要包括变压器主体和测量控制系统，变压器主体包括铁芯、绕制在铁芯内外的绕组、激光传感器和探测孔，测量控制系统主要包括数据电缆、通过数据电缆连接的振动测量仪和微机终端。变压器主体以铁桶作为铁芯，在铁桶内壁开设探测孔，激光传感器透过探测孔用于测量绕组短路时线层的振动位移，铁芯的内绕组和外绕组串联，并引出第一短路电流输入输出端子和第二短路电流输入输出端子，试验时通过这些输入输出端子施加短路电流。由于电磁力的作用，内绕组的线层幅度和相位会产生相应的振动位移，通过激光传感器可以实时测出短路过程中内绕组受短路力而导致的线层位移变化，激光传感器再将测量的数据通过振动测量仪、数据电缆传送至微机终端。第二种模拟装置是采用一种配电变压器，这种配电变压器包括高压绕组、低压绕组以及多个高压绕组套管，例如：包括五个高压绕组套管，高压绕组的首端出线端由第一高压绕组套管引出，末端出线端由另外四个高压绕组套管引出，并且所述四个高压绕组套管的接线端分别连接高压绕组的不同匝绕组的末端。通过导线使任意两个高压套管短路，从而模拟出配电变压器绕组短路的状态，以备实验人员对其进行研究。

然而，现有的实验装置中，第一种装置是通过设置短路电流的输入输出端子的方式，从外部对变压器绕组施加大电流，只能模拟整个绕组被短路的状态，无法模拟绕组中具体的线层之间以及绕组某个线层中具体的匝间短路的状态，对配电变压器绕组的短路状态模拟的不够精确，也就无法对配电变压器的结构改善提供具体的指导性意见。第二种装置通过导线短接同一线层不同匝间绕组，能够模拟不同匝间绕组的短路状态，但是无法模拟绕组中不同线层之间的短路状态；而且这种装置因为引线套管数量有限，所能模拟的匝间绕组短路状态有限，使得实验方法不够灵活。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种模拟绕组短路状态的配电变压器。