一种培训用模拟电力变压器及其建模方法技术

本发明专利技术涉及一种培训用模拟电力变压器及其建模方法，属于电力设备领域。本发明专利技术包括安卓主机、模拟变压器本体和模拟变压器本体外壳，安卓主机与模拟变压器本体采用蓝牙或无线连接，模拟变压器本体安装在模拟变压器本体外壳内，模拟变压器本体包括控制器和断路器模组，其结构特点在于：模拟变压器本体还包括干式变压器和补偿模组，控制器与断路器模组连接，断路器模组与干式变压器连接，干式变压器与补偿模组连接，模拟变压器本体外壳上设置有变压器套管。变压器套管包括电压为110kV的A、B和C套管，电压为35kV的O、Am、Bm和Cm套管，其中O套管为中性点套管，电压为10kV的a、b、c、o和铁心接地套管。心接地套管。心接地套管。

【技术实现步骤摘要】
一种培训用模拟电力变压器及其建模方法


[0001]本专利技术涉及一种培训用模拟电力变压器及其建模方法，属于电力设备领域。

技术介绍

[0002]电力变压器是电网系统主要的一次设备，对电网稳定可靠运行非常关键。
[0003]为确保电力变压器等设备的可靠无故障运行，电力公司检修部门会对变压器停电并进行例行试验，试验项目繁多，停电时间短，需要试验人员能熟练的、专业的、准确的对变压器按照电力行业标准和试验规范进行试验。
[0004]现在对停电要求非常严格，也很难浮现出故障问题供电力部门的检修人员进行分析和技能提升，特别对于入职的新员工。电力部门迫切需要一台变压器能高保真的模拟电力变压器各种性能参数，同时又能要做要求模拟出故障类型，供人员培训和故障分析等，对于试验人员的技能提升和提高保供电能力有非常积极的作用。
[0005]一台110kV电力变压器价值几十万，且体积非常庞大，要模拟出几十故障类型的试验项目，需要十来台变压器样品，同时占用了大面积的工作场地，给培训单位带来巨大的经济压力和场地压力。
[0006]有鉴于此，在申请号为201711321099.5的专利文献中公开了一种三相变压器电磁暂态中低频模型建模方法及系统，对比文件与本申请实现的方式不同。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的培训用模拟电力变压器及其建模方法。
[0008]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该培训用模拟电力变压器，包括安卓主机、模拟变压器本体和模拟变压器本体外壳，所述安卓主机与模拟变压器本体采用蓝牙或无线连接，所述模拟变压器本体安装在模拟变压器本体外壳内，所述模拟变压器本体包括控制器和断路器模组，其结构特点在于：所述模拟变压器本体还包括干式变压器和补偿模组，所述控制器与断路器模组连接，所述断路器模组与干式变压器连接，所述干式变压器与补偿模组连接，所述模拟变压器本体外壳上设置有变压器套管。
[0009]进一步地，所述变压器套管包括电压为110kV的A、B和C套管，电压为35kV的O、Am、Bm和Cm套管，其中O套管为中性点套管，电压为10kV的a、b、c、o和铁心接地套管。
[0010]进一步地，所述干式变压器，为定制1台的10kV三相三绕组干式变压器，额定电压：10kV/0.6kV/0.4kV，参数分别为高压、中压、低压的额定电压，高压绕组接线组别为YN，中性点端带调压
±2×
2.5%或
±
5%的分接头，0.6kV（中压）绕组和0.4kV（低压）绕组12个端子连接到断路器模组上，便于作不同变比和Y或Δ联结组别的试验。
[0011]进一步地，所述补偿模组，组成图见图4，主要是由电阻器、电容器和放电球隙组成，在干式变压器的高压绕组中性点与地之间接15000pF～25000pF的高压电容器、150MΩ的高压电阻器以及一个30kV的放电球间隙，模拟大中型变压器绝缘介质的电容量，便于进
行110kV及以上大中型变压器的各类绝缘试验。
[0012]进一步地，所述补偿模组，用于补偿10kV干式变压器与110kV干式变压器之间的参数差距，以使模拟变压器本体的参数更接近真实。
[0013]进一步地，所述模拟变压器本体外壳，根据培训场地情况可灵活设计110kV干式变压器的外壳尺寸（长
×
宽
×
高参考尺寸为3.2m
×
2.4m
×
1.8m），装上相应的110kV（高压）、35kV（中压）、10kV（低压）和铁心接地的变压器套管。
[0014]进一步地，考虑到模拟电力变压器试验中要施加高压，内部高压电场对外部培训人员会有安全隐患，因此模拟变压器本体外壳须要金属质材料，或者在内部加装一层导电布或紧密些的金属网状材料作接地屏蔽，以保证教员和培训人员的人身安全。
[0015]进一步地，本专利技术的另一个技术目的在于提供一种培训用模拟电力变压器的建模方法。
[0016]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
[0017]一种培训用模拟电力变压器的建模方法，其特点在于：所述建模方法如下：110kV模拟变压器正常状态内部建模的电气接线图见图2，模拟变压器本体外壳就位（高压侧朝外）后，将干式变压器移入模拟变压器本体外壳内，干式变压器的底部填绝缘件，便于将干式变压器的铁心接地点经铁心接地的变压器套管后接地，在模拟变压器本体外壳上安装全部变压器套管，将干式变压器的10kV绕组连接到110kV高压的变压器套管上，干式变压器的绕组中性点接到高压中性点的变压器套管上；干式变压器的0.6kV绕组连接到35kV中压的变压器套管上；干式变压器的0.4kV绕组连接到10kV低压的变压器套管上，绕组中性点接到低压中性点的变压器套管上，干式变压器的接地接到铁心接地的变压器套管上，最后，在干式变压器的高压绕组的中性点与地之间并接补偿模组。
[0018]进一步地，本专利技术的再一个技术目的在于提供一种基于建模方法的试验项目。
[0019]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的。
[0020]一种基于建模方法的试验项目，其特点在于：所述试验项目如下：（一）、模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的绝缘电阻、吸收比测量；（二）、模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的直流泄漏电流测量；（三）、模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的介损与电容量测量；（四）、铁心夹件的绝缘电阻测量；（五）、模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的交流耐压试验；（六）、模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的直流电阻测量；（七）、变压比试验；（八）、模拟变压器本体的绕组变形试验；（九）、非纯瓷的变压器套管介损与电容量测量；（十）、非纯瓷的变压器套管末屏绝缘电阻和介损测量；（十一）、电力系统高压核相。
[0021]等多项高压试验培训，并可作故障模拟和故障分析判断。
[0022]进一步地，试验（一）、（二）和（三）的测量与实现均是通过高压开关K16改变高压绕组中性点与地之间的电阻实现的,正常状态如图4所示，闭合高压开关K16将改变模拟变压器本体的绝缘电阻、吸收比、直流泄漏电流、介损，理论计算时应将补偿模组中的电阻计算
在内，按需求可用多个开关搭配多个电阻实现多级设置。
[0023]进一步地，试验（四）铁心夹件的绝缘电阻测量则是通过在改变铁心与地之间的电阻实现的,正常状态如图6所示，安卓主机发送铁心绝缘异常的指令后K18闭合，以此实现铁心与地之间电阻异常。
[0024]进一步地，试验（五）模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的交流耐压试验通过将放电球间隙接入高压绕组中性点与地之间实现对电压上限的限制，正常状态如图5所示，安卓主机发出交流耐压异常指令后K20闭合，在补偿模组旁并联一个耐压等级更低的放电球间隙，以此实现耐压降低。
[0025]进一步地，试验（六）模拟变压器本体的绕组连同变压器套管的直流电阻测量通过断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种培训用模拟电力变压器，包括安卓主机（1）、模拟变压器本体（2）和模拟变压器本体外壳（8），所述安卓主机（1）与模拟变压器本体（2）采用蓝牙或无线连接，所述模拟变压器本体（2）安装在模拟变压器本体外壳（8）内，所述模拟变压器本体（2）包括控制器（3）和断路器模组（4），其特征在于：所述模拟变压器本体（2）还包括干式变压器（5）和补偿模组（6），所述控制器（3）与断路器模组（4）连接，所述断路器模组（4）与干式变压器（5）连接，所述干式变压器（5）与补偿模组（6）连接，所述模拟变压器本体外壳（8）上设置有变压器套管（7）。2.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：所述变压器套管（7）包括电压为110kV的A、B和C套管，电压为35kV的O、Am、Bm和Cm套管，其中O套管为中性点套管，电压为10kV的a、b、c、o和铁心接地套管。3.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：所述干式变压器（5），为定制1台的10kV三相三绕组干式变压器（5），额定电压：10kV/0.6kV/0.4kV，参数分别为高压、中压、低压的额定电压，高压绕组接线组别为YN，中性点端带调压
±2×
2.5%或
±
5%的分接头，0.6kV绕组和0.4kV绕组12个端子连接到断路器模组（4）上，便于作不同变比和Y或Δ联结组别的试验。4.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：所述补偿模组（6），由电阻器（9）、电容器（10）和放电球隙（11）组成，在干式变压器（5）的高压绕组中性点与地之间接15000pF～25000pF的高压电容器（10）、150MΩ的高压电阻器（9）以及一个30kV的放电球间隙（11），模拟大中型变压器绝缘介质的电容量，便于进行110kV及以上大中型变压器的各类绝缘试验。5.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：所述补偿模组（6），用于补偿10kV干式变压器（5）与110kV干式变压器（5）之间的参数差距，以使模拟变压器本体（2）的参数更接近真实。6.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：所述模拟变压器本体外壳（8），根据培训场地情况可灵活设计110kV干式变压器（5）的外壳尺寸，装上相应的110kV、35kV、10kV和铁心接地的变压器套管（7）。7.根据权利要求1所述的培训用模拟电力变压器，其特征在于：考虑到模拟电力变压器试验中要施加高压，内部高压电场对外部培训人员会有安全隐患，因此模拟变压器本体外壳（8）须要金属质材料，或者在内部加装一层导电布或紧密些的金属网状材料作接地屏蔽，以保证教员和培训人员的人身安全。8.一种如权利要求1
‑
7中任意一项权利要求所述的培训用模拟电力变压器的建模方法，其特征在于：所述建模方法如下：模拟变压器本体外壳（8）就位后，将干式变压器（5）移入模拟变压器本体外壳（8）内，干式变压器（5）的底部填绝缘件，便于将干式变压器（5）的铁心接地点经铁心接地的变压器套管（7）后接地，在模拟变压器本体外壳（8）上安装全部变压器套管（7），将干式变压器（5）的10kV绕组连接到110kV高压的变压器套管（7）上，干式变压器（5）的绕组中性点接到高压中性点的变压器套管（7）上；干式变压器（5）的0.6kV绕组连接到35kV中压的变压器套管（7）上；干式变压器（5）的0.4kV绕组连接到10kV...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文国，丁一，马秉宇，丁宝龙，葛加健，
申请(专利权)人：咸亨国际杭州电气制造有限公司，
类型：发明
国别省市：