一种模拟变压器绕组变形的装置的制作方法

1.本实用新型属于电力试验设备技术领域，具体涉及一种模拟变压器绕组变形的装置。


背景技术：

2.变压器是电力系统中的重要设备，其健康水平直接关系到电网的安全稳定运行。目前变压器绕组变形试验方法主要有低电压短路阻抗法和频率响应法，但这两种方法都是在设备停电以后进行试验，通过与历史数据和图谱的对比分析变形情况，无法实现对变压器绕组变形程度和电气参量变化的深入研究；绕组变形在线监测通常采用漏抗法，但由于绕组短路电抗数值偏小，变形引起的电抗的变化量更小，因此该方法的测量精度和结果稳定性无法保证；而发生变形故障后返厂检修的变压器，由于变形情况单一，不能满足设计选型优化和运维检修分析的需要。


技术实现要素：

3.本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种模拟变压器绕组变形的装置。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种模拟变压器绕组变形的装置，包括：模拟变压器本体、绕组支撑平台、短路模拟组件、轴向压缩变形组件、轴向拉伸变形组件和鼓包凹陷模拟组件，所述模拟变压器本体包括：铁芯、从里到外依次套设于铁芯上的低压绕组、中压绕组和高压绕组，所述模拟变压器本体为模拟常规变压器设置，在此不对其全部结构进行详述，所述短路模拟组件包括：金属软线和两个设置于金属软线两端的钳形线夹，所述轴向压缩变形组件包括：可调节电容，所述可调节电容的两端均通过导线连接有钳形线夹，所述轴向拉伸变形组件包括：可调节电感，所述可调节电感的两端均通过导线连接有钳形线夹，所述绕组支撑平台用于推动所述低压绕组、中压绕组和高压绕组沿竖直方向运动，所述鼓包凹陷模拟组件设置于绕组的线圈上，该绕组可为低压绕组、中压绕组和高压绕组中的任意一个，绕组的线圈上设置有若干鼓包模拟线圈段和凹陷模拟线圈段，所述鼓包模拟线圈段的外侧设置有弧形引线a，所述凹陷模拟线圈段的内侧设置有弧形引线b，所述鼓包模拟线圈段、凹陷模拟线圈段、弧形引线a和弧形引线b上均设置有无线开关。
6.进一步的，所述绕组支撑平台包括：支撑组件a、支撑组件b和支撑组件c，所述支撑组件a包括：支撑架a和驱动液压缸a，竖直设置的所述驱动液压缸a的活塞杆朝上且连接有支撑架a，所述支撑架a与所述低压绕组的下端相配合，所述支撑组件b包括：支撑架b和驱动液压缸b，竖直设置的所述驱动液压缸b的活塞杆朝上且连接有支撑架b，所述支撑架b与所述中压绕组的下端相配合，所述支撑组件c包括：支撑架c和驱动液压缸c，竖直设置的所述驱动液压缸c的活塞杆朝上且连接有支撑架c，所述支撑架c与所述高压绕组的下端相配合。
7.进一步的，一种模拟变压器绕组变形的装置还包括：扭曲变形组件，所述扭曲变形
组件用于扭曲绕组，该绕组可为低压绕组、中压绕组和高压绕组中的任意一个。
8.进一步的，所述扭曲变形组件包括：上夹块、下夹块和动力装置，所述上夹块夹持绕组的上端，所述下夹块夹持绕组的下端，动力装置驱动上夹块对绕组的上端施加沿绕组的线圈切线方向的力f1，动力装置驱动下夹块对绕组的下端施加沿绕组的线圈切线方向的力f2，力f1与力f2的方向相反。
9.进一步的，固定夹持部、移动夹持部和直杆，所述固定夹持部、移动夹持部均为半圆弧状结构，所述固定夹持部和移动夹持部的一端相铰接，所述固定夹持部和移动夹持部的另一端均设置有耳座，所述耳座上均设有连接通孔，所述连接通孔内设有螺栓，两个耳座之间通过螺栓相连接，所述固定夹持部的侧壁上连接有所述直杆的一端，动力装置驱动所述直杆的另一端，所述直杆水平设置；所述下夹块的结构与上夹块相同。
10.进一步的，所述动力装置包括：轨道架、推动油缸、固定架、推动杆，所述轨道架为长方形框架状结构，所述直杆远离固定夹持部的一端贯穿所述轨道架，两个所述推动油缸对称设置于所述轨道架长度方向的两侧，所述推动油缸的活塞杆的端部均朝向所述直杆且设置有推动杆，所述推动杆用于推动所述直杆，通过设置两个所述推动油缸，可以朝两个相反的方向推动直杆，同时若绕组无法自动复位时，可通过推动油缸推动直杆复位，所述轨道架、推动油缸均通过固定架固定。
11.进一步的，所述弧形引线a和弧形引线b的材质与绕组线圈相同。
12.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
13.本实用新型集多种模拟缺陷功能为一体，使用方便，可以实现变压器绕组匝间短路、轴向压缩和拉伸、鼓包、凹陷、整体位移和扭曲等变形情况的模拟，便于之后进行变压器绕组变形后的测试试验，对保证电网安全稳定运行具有重要意义。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
15.图1为本实用新型的示意图。
16.图2为本实用新型鼓包凹陷模拟组件的示意图。
17.图3为本实用新型绕组支撑平台的示意图。
18.图4为本实用新型扭曲变形组件的示意图。
19.图5为本实用新型上夹块和动力装置的示意图。
20.图6为本实用新型推动油缸推动直杆的示意图。
21.图7为本实用新型轨道架的侧视图。
22.图中：11为铁芯，12为低压绕组，13为中压绕组，14为高压绕组，2为短路模拟组件，21为金属软线，22为钳形线夹，3为轴向压缩变形组件，31为可调节电容，4为轴向拉伸变形组件，41为可调节电感，51为鼓包模拟线圈段，52为凹陷模拟线圈段，53为弧形引线a，54为弧形引线b，55为无线开关，61为支撑架a，62为驱动液压缸a，63为支撑架b，64为驱动液压缸b，65为支撑架c，66为驱动液压缸c，71为上夹块，72为下夹块，73为动力装置，74为固定夹持部，75为移动夹持部，76为直杆，77为耳座，78为螺栓，81为轨道架，82为推动油缸，83为推动杆。
具体实施方式
23.以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
24.如图所述，一种模拟变压器绕组变形的装置，包括：模拟变压器本体、绕组支撑平台、短路模拟组件2、轴向压缩变形组件3、轴向拉伸变形组件4和鼓包凹陷模拟组件，所述模拟变压器本体包括：铁芯11、从里到外依次套设于铁芯上的低压绕组12、中压绕组13和高压绕组14，所述短路模拟组件2包括：金属软线21和两个设置于金属软线两端的钳形线夹22，所述轴向压缩变形组件3包括：可调节电容31，所述可调节电容31的两端均通过导线连接有钳形线夹22，所述轴向拉伸变形组件4包括：可调节电感41，所述可调节电感41的两端均通过导线连接有钳形线夹22，所述绕组支撑平台用于推动所述低压绕组12、中压绕组13和高压绕组14沿竖直方向运动，所述鼓包凹陷模拟组件设置于绕组的线圈上，绕组的线圈上设置有两个鼓包模拟线圈段51和两个凹陷模拟线圈段52，所述鼓包模拟线圈段51的外侧均设置有弧形引线a53，所述凹陷模拟线圈段52的内侧均设置有弧形引线b54，所述鼓包模拟线圈段51、凹陷模拟线圈段52、弧形引线a53和弧形引线b54上均设置有无线开关55，所述弧形引线a53和弧形引线b54的材质与绕组的线圈材质相同。
25.所述绕组支撑平台包括：支撑组件a、支撑组件b和支撑组件c，所述支撑组件a包括：支撑架a61和驱动液压缸a62，竖直设置的所述驱动液压缸a62的活塞杆朝上且连接有支撑架a61，所述支撑架a61与所述低压绕组12的下端相配合，所述支撑组件b包括：支撑架b63和驱动液压缸b64，竖直设置的所述驱动液压缸b64的活塞杆朝上且连接有支撑架b63，所述支撑架b63与所述中压绕组13的下端相配合，所述支撑组件c包括：支撑架c65和驱动液压缸c66，竖直设置的所述驱动液压缸c66的活塞杆朝上且连接有支撑架c65，所述支撑架c65与所述高压绕组14的下端相配合，所述支撑架a61、支撑架b63和支撑架c65均为圆弧状结构且均起到对相应绕组的支撑作用。
26.一种模拟变压器绕组变形的装置还包括：扭曲变形组件，所述扭曲变形组件用于扭曲绕组，所述扭曲变形组件包括：上夹块71、下夹块72和动力装置73，所述上夹块71夹持绕组的上端，所述下夹块72夹持绕组的下端，动力装置73驱动上夹块71对绕组的上端施加沿绕组的线圈切线方向的力f1，动力装置73驱动下夹块72对绕组的下端施加沿绕组的线圈切线方向的力f2，力f1与力f2的方向相反。
27.所述上夹块包括：固定夹持部74、移动夹持部75和直杆76，所述固定夹持部74、移动夹持部75均为半圆弧状结构，所述固定夹持部74和移动夹持部75的一端相铰接，所述固定夹持部74和移动夹持部75的另一端均设置有耳座77，所述耳座77上均设有连接通孔，所述连接通孔内设有螺栓78，两个耳座77之间通过螺栓78相连接，所述固定夹持部74的侧壁上连接有所述直杆76的一端，动力装置73驱动所述直杆76的另一端，所述直杆76水平设置；所述下夹块72的结构与上夹块71相同。
28.所述动力装置包括：轨道架81、推动油缸82、固定架、推动杆83，所述轨道架81为长方形框架状结构，所述直杆76远离固定夹持部74的一端贯穿所述轨道架81，两个所述推动油缸82分别设置于所述轨道架81长度方向的两侧，所述推动油缸82的活塞杆的端部均朝向所述直杆76且设置有推动杆83，所述推动杆83用于推动所述直杆76，推动杆83与直杆76接触，推动直杆76转动，由于推动杆83与直杆76之间不固定故不会干涉直杆的转动，所述轨道架81、推动油缸82均通过固定架固定，固定架未在图中画出，由工作人员根据模拟试验的实
际情况进行设置。
29.本模拟变压器绕组变形的装置的使用方法如下：
30.一、如图1，模拟绕组匝间短路，工作人员使用短路模拟组件2，将两个设置于金属软线21两端的钳形线夹22分别夹持在一个绕组的不同线圈上，模拟包括1匝、2匝到对应绕组的最大匝数间的变形。
31.二、如图1，模拟绕组轴向压缩变形，工作人员使用轴向压缩变形组件3，将两个钳形线夹分别夹持在一个绕组的不同线圈上，通过调整可调节电容31，来模拟绕组轴向压缩变形。
32.三、如图1，模拟绕组轴向拉伸变形，工作人员使用轴向拉伸变形组件4，将两个钳形线夹分别夹持在一个绕组的不同线圈上，通过调整可调节电感41，来模拟绕组轴向拉伸变形。
33.四、如图2，模拟绕组鼓包变形，断开鼓包模拟线圈段51的无线开关，闭合弧形引线a53的无线开关，模拟绕组鼓包变形，实际试验中可通过设置多组鼓包模拟线圈段51和弧形引线a53，通过无线开关控制该组是否进行模拟，进而模拟不同数量处鼓包变形的情形；模拟绕组凹陷变形，断开凹陷模拟线圈段52的无线开关，闭合弧形引线b54的无线开关，模拟绕组凹陷变形，实际试验中可通过设置多组凹陷模拟线圈段52和弧形引线b54，通过无线开关控制该组是否进行模拟，进而模拟不同数量处凹陷变形的情形。
34.五、如图3，模拟绕组位移变形，通过控制驱动液压缸a62、驱动液压缸b64、驱动液压缸c66，调整低压绕组12、中压绕组13和高压绕组14之间的相对高度，进而模拟绕组的位移变形。
35.六、如图4、图6，模拟绕组的扭曲变形，将上夹块71、下夹块72分别夹持于最外层绕组的上、下两端，安装相应的动力装置73，控制推动油缸82推动直杆76的端部运动，对绕组施加沿绕组的线圈切线方向的力，即施加扭矩，上、下两端的力的方向相反，进而模拟绕组的扭曲变形。
36.本实用新型提供的一种模拟变压器绕组变形的装置，可以同时模拟多组变形，如进行模拟绕组位移变形时，完成支撑架a61、支撑架b63和支撑架c65的定位，之后安装上夹块71、下夹块72和相应的动力装置73，进行模拟绕组的扭曲变形，同时人员可以自由使用短路模拟组件2、轴向压缩变形组件3、轴向拉伸变形组件4和鼓包凹陷模拟组件进行相应模拟。
37.上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。