CN207601204U - 一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，属于变压器试验设备技术领域。技术方案是：单相直流偏磁模型（1）有两个，高压励磁端共地，功率分析仪（3）的输入端与单相直流偏磁模型互相连接，输出端分别与高压电阻分压器（2）、数字示波器（4）互相连接，计算机存储设备（5）通过数字示波器与功率分析仪互相连接。本实用新型的有益效果是：通过对两台单相直流偏磁模型进行模拟实验研究，分别考察在空载、空载偏磁、负载、负载偏磁等工况下，直流偏磁模型的励磁电流、磁场、损耗、温升、振动、噪声的变化及其规律，对变压器的安全运行有积极的实验意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，属于变压器试验设备技术领域。
背景技术
直流偏磁是指变压器的一种非正常工作状态，是指在变压器励磁电流中出现了直流分量。运行中的变压器如果受到直流电压（或电流）的作用，会引起变压器铁芯磁密半周饱和，导致变压器振动加剧、噪声增大、附加损耗增加，严重影响变压器的正常运行。例如500kV直流输电开始单极对地调试和试运行以来，在江苏省的武南两组500kV主变压器都出现噪音大幅度上升（达20dB）的问题，经过测试，该变电所以及周边500kV变压器受到的影响为最大，其直流电流数值达到了12.8A。这是由于直流输电线路采用单极对地运行方式时，直流电流大地分流进入交流电网所致。因此典型结构变压器直流偏磁研究项目对于变压器的安全运行有积极的意义。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，通过对两台单相直流偏磁模型进行模拟实验研究，分别考察在空载、空载偏磁、负载、负载偏磁等工况下，直流偏磁模型的励磁电流、磁场、损耗、温升、振动、噪声的变化及其规律，进而研究同结构250MVA/500kV单相三柱变压器耐受直流偏磁电流的能力，解决背景技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是：一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，包含单相直流偏磁模型、高压电阻分压器、功率分析仪、数字示波器和计算机存储设备，所述单相直流偏磁模型有两个，高压励磁端共地，功率分析仪的输入端与单相直流偏磁模型互相连接，输出端分别与高压电阻分压器、数字示波器互相连接，计算机存储设备通过数字示波器与功率分析仪互相连接。
还包含滑线电阻器和直流电源组线路，所述滑线电阻器、直流电源组线路设置在单相直流偏磁模型与高压电阻分压器之间。
还包含负载元件，所述负载元件与单相直流偏磁模型互相连接。
本实用新型的有益效果是：通过对两台单相直流偏磁模型进行模拟实验研究，分别考察在空载、空载偏磁、负载、负载偏磁等工况下，直流偏磁模型的励磁电流、磁场、损耗、温升、振动、噪声的变化及其规律，以上几种情况下两台模型变压器通过不同的连接方式，分别满足直流通路、试验变压器隔直、直流回路只在原边绕组内、副边绕组不受直流干扰等要求，对变压器的安全运行有积极的实验意义。
附图说明
图1是本实用新型单相直流偏磁模型的高压分接示意图；
图2是本实用新型空载无偏磁状态试验线路图；
图3是本实用新型空载偏磁状态试验线路图；
图4是本实用新型负载无偏磁状态试验线路图；
图5是本实用新型负载偏磁状态试验线路图；
图中：单相直流偏磁模型1；高压电阻分压器2；功率分析仪3；数字示波器4；计算机存储设备5；滑线电阻器6；直流电源组线路7；负载元件8。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，包含单相直流偏磁模型1、高压电阻分压器2、功率分析仪3、数字示波器4和计算机存储设备5，所述单相直流偏磁模型1有两个，高压励磁端共地，功率分析仪3的输入端与单相直流偏磁模型1互相连接，输出端分别与高压电阻分压器2、数字示波器4互相连接，计算机存储设备5通过数字示波器4与功率分析仪3互相连接。
还包含滑线电阻器6和直流电源组线路7，所述滑线电阻器6、直流电源组线路7设置在单相直流偏磁模型1与高压电阻分压器2之间。
还包含负载元件8，所述负载元件8与单相直流偏磁模型1互相连接。
在实际应用中：
1、试验模型的选择，本实用新型所选用的模型变压器参数如下
型 号：D-250/10
图 号：1BB.710.1297
额定容量：250kVA
额定电压：10（0，-8x0.546%）/4.4kV
额定电流：25/56.8A
工作频率：50Hz
联结组标号：Ii0
短路阻抗：7.69%
空载电流：0.33%
冷却方式：ONAN
绝缘水平：高压侧：感应耐压18kV、10min；
组部件及原材料：无特殊要求；其他：参照国家标准；
铁芯型号：10T35-1#硅钢片为B27R090，10T35-2#为B30P105。
2、试验方案
2.1空载无偏磁状态测量
分别对两个模型进行空载试验；
高压励磁x、X共地；高压电阻分压器测量电压；不用数字示波器，用功率分析仪采集，后接计算机存储设备；
调整试验变压器的输出电压，施加到模型的二次电压分别为30％Un、50％Un、80％Un、100％Un、105％Un、110％Un、115％Un的额定电压、400% 的I0p的对应电压（称为电压序列a）；
记录上述电压下有效值电压和平均值电压的读数，同时记录二次电压和一次电流的波形，换算成φ-I曲线、磁滞回线，在每条磁滞回线取得Bm-Hb值，连接得到BH曲线；
记录上述电压下损耗，得到损耗曲线B-P0；
施加到模型的二次电压分别为100％Un、105％Un、110％Un、115％Un的额定电压、400% 的I0p的对应电压测量各振动测量元件的位移，加速度，速度和频谱，声级（按照变压器标准进行测量），获得过激磁下的震动特性；
记录测磁线圈和AC测磁元件数据，绘制AC测磁元件响应曲线；二次电压为100％Un下，记录所有测磁元件数据；
试验结束后，电压需降低到最小电压，才可以分断电源供电开关；
直流励磁测量装置响应特性测量；
施加一系列直流激励，以得到直流励磁测量装置的响应曲线；
拟施加的直流偏磁电流分别为：50%I0p、100%I0p、200%I0p、350%I0p、500%I0p、750%I0p（称为电流序列b），其中I0p为该模型实测空载电流峰值，并不严格依据上述值；
实际施加直流偏磁电流（高压侧，I=HL/N=H*(0.29+0.72)*2/913）0.22A、0.44A、0.77A、1.0A值整合(对应直流磁场强度分别为:100A/m;200A/m;350A/m;450A/m)，可根据实际测量I0p将这些值折算为I0p的百分数，以替代上述相接近的I0p的百分数；
激励是单方向的，绝不能反复调节直流电流，否则要退磁后重新试验；
记录DC测磁元件数据，绘制DC测磁元件响应曲线。
2.2空载偏磁状态测量
分别对两台单相直流偏磁模型进行空载工况下的偏磁试验；
交直流都在励磁侧加电；电源隔直；所有x、X共地；调整试验变压器的输出电压，施加到单相直流偏磁模型的电压分别为电压序列a，并分别在上述电压下施加直流为电流序列b时测量：
记录上述电压下有效值电压和平均值电压的读数，同时记录二次电压和一次电流的波形，换算成φ-I曲线、磁滞回线，在每条磁滞回线取得Bm-Hb值，连接得到BH曲线；
记录上述电压下损耗（二次电压、一次电流），得到损耗曲线B-P0；
记录测磁线圈和AC、DC测磁元件数据；
施加到单相直流偏磁模型的二次电压为100％Un电压下，再施加电流序列b，测量记录：
a、各振动测量元件的位移，加速度，速度和频谱，声级（按照变压器标准进行测量）。
b、除上述项3）中剩余测磁元件数据。
c、用录波仪记录偏磁电流消失后，变压器电流、震动、温升等性能参数的过渡过程。
d、温升试验，记录光纤测温、PT100 测温、油面温度计的温升数据；
每次试验开始进行退磁，退磁方式为空载状态直接施加1.1倍额定电压3次；
激励是单方向的，绝不能反复调节直流电流，否则要退磁后重新试验。
2.3负载无偏磁测量
对两台单相直流偏磁模型分别进行负载无偏磁测量，采用循环电流法为：施加额定电压，高压通过调整分接达到额定电流；
记录上述电压下有效值电压和平均值电压的读数，同时记录二次电压和一次电流的波形；
记录上述电压下损耗（二次电压、一次电流）；
记录测磁线圈和所有测磁元件数据；
各振动测量元件的位移，加速度，速度和频谱，声级（按照变压器标准进行测量）；
温升试验，记录光纤测温、PT100 测温、油面温度计的温升数据。
2.4负载偏磁测量
对两台单相直流偏磁模型分别进行负载偏磁测量，采用循环电流法为：施加额定电压，高压通过调整分接达到额定电流，施加直流为电流序列b；
记录上述电压下有效值电压和平均值电压的读数，同时记录二次电压和一次电流的波形；
记录上述电压下损耗；
记录测磁线圈和所有测磁元件数据；
各振动测量元件的位移，加速度，速度和频谱，声级（按照变压器标准进行测量）；
用录波仪记录偏磁电流消失后，变压器电流、震动、温升等性能参数的过渡过程；
温升试验，记录光纤测温、PT100 测温、油面温度计的温升数据。
Claims (3)
1.一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，其特征在于：包含单相直流偏磁模型（1）、高压电阻分压器（2）、功率分析仪（3）、数字示波器（4）和计算机存储设备（5），所述单相直流偏磁模型（1）有两个，高压励磁端共地，功率分析仪（3）的输入端与单相直流偏磁模型（1）互相连接，输出端分别与高压电阻分压器（2）、数字示波器（4）互相连接，计算机存储设备（5）通过数字示波器（4）与功率分析仪（3）互相连接。
2.根据权利要求1所述的一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，其特征在于：还包含滑线电阻器（6）和直流电源组线路（7），所述滑线电阻器（6）、直流电源组线路（7）设置在单相直流偏磁模型（1）与高压电阻分压器（2）之间。
3.根据权利要求1所述的一种典型结构变压器直流偏磁研究项目试验装置，其特征在于：还包含负载元件（8），所述负载元件（8）与单相直流偏磁模型（1）互相连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112051526A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器模型励磁特性测试的试验平台及方法 |
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- 2017-12-08 CN CN201721698495.5U patent/CN207601204U/zh active Active
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| CN112051526A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器模型励磁特性测试的试验平台及方法 |
| CN112051526B (zh) * | 2020-07-22 | 2023-08-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于变压器模型励磁特性测试的试验平台及方法 |
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