[发明专利]干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置和故障模拟方法

说明书

本申请涉及一种干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置和故障模拟方法。通过具有多个抽头的干式空心电抗器、短路测试导线、电性参数测试设备以及电源激励，短路测试导线能够连接任意两个抽头形成模拟短路匝，并在施加电源激励后，通过电性参数测试设备测量得到流经该模拟短路匝上的电压或者电流；也就是说，本申请中的干式空心电抗器，由于从自身不同位置处的线圈引出了多个抽头，并通过短路测试导线连接任意两个抽头，即可形成匝间短路故障，因此，能够准确模拟干式空心电抗器真实发生的匝间短路故障；且通过电性参数测试设备得到干式空心电抗器在匝间短路故障下的真实工作状态；提高了模拟干式空心电抗器匝间短路故障的真实性、准确性和便捷性。

技术领域

本申请涉及电力设备故障模拟技术领域，特别是涉及一种干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置和故障模拟方法。

背景技术

干式空心电抗器作为电力系统无功补偿和远距离大容量高压直流输电的重要设备，在电力系统领域得到广泛应用。但是，由于干式空心电抗器通常设置于户外，运行环境恶劣，在干式空心电抗器的长期运行过程中，容易出现匝间绝缘损坏，形成匝间短路，而匝间短路会在电抗器内部形成一个短路匝，在电磁感应的作用下，短路匝内部电流急剧增大，短路匝附近的温度迅速升高，导致干式空心电抗器损坏，进而严重影响电力系统的供电可靠性。

为了对干式空心电抗器在匝间短路故障下的运行状态进行研究，往往需要模拟干式空心电抗器在匝间短路故障下的运行状态。传统技术中，一般是通过在该干式空心电抗器的模拟匝间短路的故障位置的外围套设一个短路环，用来模拟短路匝；而该干式空心电抗器周围的空间磁场对该短路环的磁场效应，就相当于对该短路匝的磁场效应。

然而，目前通过短路环来模拟匝间短路的方法，由于该短路环套设在干式空心电抗器的外部，因此，导致该短路环无法准确模拟该干式空心电抗器匝间短路时的真实运行状态。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确模拟该干式空心电抗器匝间短路时的真实运行状态的干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置和故障模拟方法。

第一方面，提供了一种干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置，该装置包括：具有多个抽头的干式空心电抗器、短路测试导线、电性参数测试设备以及电源激励，其中，该抽头由干式空心电抗器上所绕设的线圈内部的导线引出；其中，该电源激励与该干式空心电抗器的输入端连接，该短路测试导线的两端分别连接多个抽头中的任意两个抽头，且该短路测试导线上电性可拆卸连接该电性参数测试设备；

当该电源激励向该干式空心电抗器输入激励时，该短路测试导线用于短路该两个抽头之间的线圈，形成模拟短路匝；

该电性参数测试设备用于测试该模拟短路匝上的电性参数；其中，该电性参数包括流经该模拟短路匝上的电压或者电流。

在其中一个实施例中，该装置还包括：可拆卸的安装在该干式空心电抗器上的震动测试设备，用于测试该干式空心电抗器在形成模拟短路匝之后的震动状态。

在其中一个实施例中，该装置还包括：可拆卸的安装在该干式空心电抗器上的温度测试设备，用于测试该干式空心电抗器在形成模拟短路匝之后的温度状态。

在其中一个实施例中，该干式空心电抗器在每隔预设匝数的线圈上具有一个抽头。

在其中一个实施例中，该预设匝数为4匝。

第二方面，提供了一种干式空心电抗器匝间短路故障模拟方法，该方法应用于上述第一方面任意一项干式空心电抗器匝间短路故障模拟装置，该方法包括：

控制该电源激励向该干式空心电抗器输入第一预设数值的第一激励，并获取该电性参数测试设备测试的模拟短路匝在该第一激励下的第一电性参数；该第一电性参数包括流经该模拟短路匝上的电压或者电流；

根据该第一电性参数确定该干式空心电抗器匝间短路后的故障状态。