本發(fā)明涉及電工檢測，特別涉及一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置、系統(tǒng)和模擬試驗方法。

背景技術(shù)：

1、電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要樞紐設(shè)備，其安全可靠運行是保證正常電力供應(yīng)的重要基礎(chǔ)。變壓器在運行使用過程中，由于老化、電、熱故障等原因會產(chǎn)生少量氣體溶解于絕緣油中，油中氣體的各種成分含量及不同組分間的比例關(guān)系與變壓器運行狀況密切相關(guān)。由于變壓器具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、油量多、產(chǎn)氣傳輸路徑長、氣體溶解性強(qiáng)等特點，其油中溶解氣體監(jiān)測到的特征量與不同位置故障狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系尚不明確，對快速發(fā)展的故障響應(yīng)不及時。而且，變壓器產(chǎn)氣速度受環(huán)境和設(shè)備運行條件影響、在線監(jiān)測裝置采樣間隔時間較長以及監(jiān)測數(shù)據(jù)波動等問題，容易漏報或誤報。

2、在相關(guān)技術(shù)中，針對油中氣體從故障點擴(kuò)散到測量點整個過程的氣體濃度變化規(guī)律，需要采用將變壓器架設(shè)于實驗室中進(jìn)行缺陷模擬試驗的方式來進(jìn)行研究。變壓器內(nèi)部所生成的氣體體積量是由絕緣材料的劣化程度所決定的，與故障程度有著密切的聯(lián)系。現(xiàn)有的缺陷模擬手段通常采用在變壓器內(nèi)部設(shè)置局部放電缺陷以產(chǎn)生故障特征氣體，并在變壓器內(nèi)油路連接的取油口處設(shè)置感測裝置以對取油口處的出油進(jìn)行油中溶解氣體分析。

3、采用相關(guān)技術(shù)中的模擬試驗方式，為了達(dá)到特定的故障特征氣體體積量和組分分?jǐn)?shù)，對其局部放電缺陷的放電量有一定要求，當(dāng)需要模擬設(shè)備內(nèi)部存在大面積高溫過熱或者較為嚴(yán)重的放電故障時，隨著局部放電缺陷的放電量增大可能會產(chǎn)生不可控的火花造成變壓器本體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部破壞，導(dǎo)致當(dāng)前故障模擬方式僅能局限于產(chǎn)氣量較小的小范圍故障模擬，試驗準(zhǔn)確性不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置、系統(tǒng)和模擬試驗方法，能夠解決相關(guān)技術(shù)中因常規(guī)產(chǎn)氣缺陷模擬方式的不足所造成的模擬試驗范圍局限性大，準(zhǔn)確性不足的問題。所述技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，用于配合變壓器進(jìn)行產(chǎn)氣缺陷模擬實驗，包括：產(chǎn)氣缺陷模擬組件，

3、所述產(chǎn)氣缺陷模擬組件包括密封容器、給油泵、流量計、貫通盤和引油管道，所述密封容器內(nèi)存儲有變壓器油，所述變壓器油具有特定含氣量的故障特征氣體，所述密封容器的出口與所述給油泵的進(jìn)口連接，所述給油泵的出口與所述流量計的進(jìn)口連接，所述貫通盤用于設(shè)置于所述變壓器的油箱側(cè)壁上，其上設(shè)置有用于連通所述油箱內(nèi)外的貫通口，所述流量計的出口與所述貫通口的一側(cè)連接，所述引油管道的一端與所述貫通口的另一側(cè)連接，另一端用于延伸至所述油箱內(nèi)部。

4、可選地，所述貫通口處設(shè)置有連接三通，所述連接三通包括用于連接所述油箱內(nèi)部的第一接口以及用于連接所述油箱外部的第二接口和第三接口，所述引油管道的一端與所述第一接口連接，所述流量計的出口與所述第二接口連接，所述第三接口設(shè)置有排氣閥門。

5、可選地，所述第二接口處設(shè)置有注油閥門。

6、可選地，所述流量計的出口與所述第二接口通過外部軟管連接。

7、可選地，所述引油管道為軟管。

8、可選地，還包括控制電源，所述控制電源與所述給油泵連接。

9、可選地，所述貫通盤與所述油箱可拆卸連接。

10、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬系統(tǒng)，包括如前述第一方面所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，還包括所述變壓器，所述變壓器的所述油箱內(nèi)部間隔設(shè)置有多個固定件，用于固定連接所述引油管道。

11、可選地，所述固定件為扎帶或者固定卡扣。

12、第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種模擬試驗方法，基于前述第二方面所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬系統(tǒng)實現(xiàn)，包括：

13、配備所述變壓器油，所述變壓器油具有特定含氣量的故障特征氣體，將配備好的所述變壓器油存儲于所述密封容器中；

14、對變壓器的油箱上可拆卸連接的蓋板進(jìn)行改造以形成所述貫通盤，依次連接所述密封容器、所述給油泵、所述流量計、所述貫通盤和所述引油管道；

15、開啟所述給油泵，向所述變壓器的油箱內(nèi)注入所述變壓器油，通過調(diào)整給油泵的輸入電壓，調(diào)節(jié)注油的速度，通過所述流量計觀察注油總量和注油速度，并記錄所述給油泵的開啟狀態(tài)、氣體含量、注油部位、油溫、環(huán)境溫度；

16、由所述油箱上的取油口對流出的所述變壓器油開展在線色譜監(jiān)測，或者由不同的時刻取離線油樣并對油樣做色譜分析，分析該種結(jié)構(gòu)的變壓器不同產(chǎn)氣部位、以及不同所述取油口的油中溶解氣體含量變化參數(shù)與擴(kuò)散距離、溫度、油流速度等狀態(tài)數(shù)據(jù)的關(guān)系。

17、可選地，所述模擬試驗方法還包括：在向所述油箱中注所述變壓器油的過程中，采用低頻加熱的方式使所述變壓器的線圈溫度升高。

18、可選地，所述模擬試驗方法還包括：在向所述油箱中注所述變壓器油的過程中，開啟所述變壓器自身的冷卻器。

19、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

20、采用本發(fā)明實施例所提供的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其通過對變壓器的油箱上的蓋板進(jìn)行改造以形成連通油箱內(nèi)外的貫通盤，通過依次連接密封容器、給油泵、流量計并與貫通盤的貫通口外側(cè)連接形成注油管路，并與變壓器一同組成變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬系統(tǒng)。而在貫通口內(nèi)側(cè)連接引油管道并將管道末端延伸設(shè)置到變壓器內(nèi)需要進(jìn)行產(chǎn)氣缺陷模擬的位置。通過控制產(chǎn)氣缺陷模擬組件，將密封容器中具有特定含氣量的故障特征氣體的變壓器油引入到油箱內(nèi)部，以模擬變壓器內(nèi)部特定區(qū)域出現(xiàn)產(chǎn)氣缺陷的情況。之后通過對油箱上不同取油口出的出油進(jìn)行色譜分析，對出油中氣體組分及其氣體體積分?jǐn)?shù)的變化情況進(jìn)行觀察，為變壓器油中溶解氣體監(jiān)測裝置的考核與評價提供平臺。采用該產(chǎn)氣故障模擬形式，不會對變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損壞，并且模擬位置變更和設(shè)置容易，可以重復(fù)性使用，有效解決了相關(guān)技術(shù)中因常規(guī)產(chǎn)氣缺陷模擬方式的不足所造成的模擬試驗范圍局限性大，準(zhǔn)確性不足的問題。

技術(shù)特征：

1.一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，用于配合變壓器(1)進(jìn)行產(chǎn)氣缺陷模擬實驗，其特征在于，包括：產(chǎn)氣缺陷模擬組件(2)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，所述貫通口(241)處設(shè)置有連接三通(26)，所述連接三通(26)包括用于連接所述油箱(11)內(nèi)部的第一接口(261)以及用于連接所述油箱(11)外部的第二接口(262)和第三接口(263)，所述引油管道(25)的一端與所述第一接口(261)連接，所述流量計(23)的出口與所述第二接口(262)連接，所述第三接口(263)設(shè)置有排氣閥門(264)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，所述第二接口(262)處設(shè)置有注油閥門(265)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，所述流量計(23)的出口與所述第二接口(262)通過外部軟管(231)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，所述引油管道(25)為軟管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，還包括控制電源(27)，所述控制電源(27)與所述給油泵(22)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，其特征在于，所述貫通盤(24)與所述油箱(11)可拆卸連接。

8.一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7任一項所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置，還包括所述變壓器(1)，所述變壓器(11)的所述油箱(11)內(nèi)部間隔設(shè)置有多個固定件(111)，用于固定連接所述引油管道(25)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述固定件(111)為扎帶或者固定卡扣。

10.一種模擬試驗方法，基于如權(quán)利要求8所述的變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置實現(xiàn)，其特征在于，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模擬試驗方法，其特征在于，所述模擬試驗方法還包括：在向所述油箱(11)中注所述變壓器油的過程中，采用低頻加熱的方式使所述變壓器(1)的線圈溫度升高。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模擬試驗方法，其特征在于，所述模擬試驗方法還包括：在向所述油箱(11)中注所述變壓器油的過程中，開啟所述變壓器(1)自身的冷卻器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種變壓器內(nèi)置產(chǎn)氣缺陷模擬裝置、系統(tǒng)和模擬試驗方法，屬于電工檢測技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括變壓器和產(chǎn)氣缺陷模擬組件，產(chǎn)氣缺陷模擬組件包括密封容器、給油泵、流量計、貫通盤和引油管道，密封容器內(nèi)存儲有變壓器油，變壓器油具有特定含氣量的故障特征氣體，密封容器的出口與給油泵的進(jìn)口連接，給油泵的出口與流量計的進(jìn)口連接，貫通盤設(shè)置于變壓器的油箱側(cè)壁上，其上設(shè)置有連通油箱內(nèi)外的貫通口，流量計的出口與貫通口的一側(cè)連接，引油管道的一端與貫通口的另一側(cè)連接，另一端延伸至油箱內(nèi)部。能夠解決相關(guān)技術(shù)中因常規(guī)產(chǎn)氣缺陷模擬方式的不足所造成的模擬試驗范圍局限性大，準(zhǔn)確性不足的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：周正欽,朱曄,張峰達(dá),程林,羅傳仙,張靜,楊旭,陶佳,劉夢娜,周文,羅子秋,楊祎,李壯壯,孫藝瑋,喬木
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28