大型油浸式变压器空、负载综合试验设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及高压电气设备试验技术领域，尤其涉及110kV和220kV电压等级 油浸式变压器空载和负载试验的现场应用装置。
【背景技术】
[0002] 变压器空载和负载试验是油浸式电力变压器的重要试验项目。空载试验一般从电 压较低的绕组施加额定电压、额定频率的正弦波，其他绕组开路，在此条件下测量变压器损 耗和励磁电流。通过空载试验可以检验变压器磁路上是否存在缺陷。负载试验一般在变压 器高压绕组施加额定频率的交流电压，使该绕组内的电流达到额定值，低压侧绕组短路，其 他绕组(如果有）开路，测量变压器的负载损耗和短路阻抗。负载试验可以确定变压器的运 行指标是否满足标准、技术协议的要求，同时，负载试验也为变压器的温升试验奠定基础。
[0003] 但在实际现场中，由于被试变压器容量较大，尤其对大型油浸式电力变压器来说， 所需现场试验电源的容量很大，因此每次试验都需要庞大的试验设备投入，不仅占地面积 大，而且运输、搬运、接线都很不方便，同时也增大了试验测量和计算的误差。近几年国内外 有研宄机构对油浸式变压器空负载试验成套设备进行了尝试性研宄，但由于试验设备容量 不够、测量精度不高以及控制系统不完善等原因，未见广泛推广于实际生产中。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种大型油浸式变压器空、负载综合试验设备，能够 对110kV和220kV电压等级电力变压器现场进行空、负载损耗测量试验。
[0005] 本实用新型的技术方案是：
[0006] 大型油浸式变压器空、负载综合试验设备，大型油浸式变压器空、负载综合试验设 备分为试验电源部分和测量系统；试验电源部分包括通过线路依次连接的感应调压器、中 间变压器、油浸式密集型补偿电容器组及试验控制系统；测量系统包括精密测量电流互感 器、电压互感器及功率分析仪。
[0007] 本实用新型采用油浸式密集型补偿电容器组进行感性无功补偿，降低试验电源的 容量，使大型油浸式变压器现场进行空负载测量成为可能，本实用新型的控制系统采用可 编程逻辑控制器配合上位计算机的形式，以实现所有对于感应调压器、中间变压器及精密 测量互感器等试验设备的控制，满足现场测量要求。
[0008] 本实用新型的优点：
[0009] 第一，能够对110kV和220kV电压等级变压器现场进行空载和负载损耗测量试验， 能够完成变压器空载电流测量、变压器空载损耗测量、变压器空载谐波测量、变压器短路阻 抗测量以及变压器负载损耗测量，并具有空、负载损耗测量试验结果自动计算功能；
[0010] 第二，采用高精度功率分析仪LMG500,实现电压和电流测量输入之间组延迟 <3ns(采样率3M/s)，在低功率因数下保证了非常高的测量水准，基本精度达：± (读数的 0. 01% +量程的0. 02%)，相角误差在50Hz时〈1y弧度；
[0011] 第三，具有补偿电容器组投入电压组合及容量组合的自动计算、控制功能，显著降 低了对现场试验电源容量的要求；
[0012] 第四，试验控制系统采用可编程逻辑控制器配合上位计算机的形式，人机界面友 好，简单易操作；
[0013] 第五，设备安装改造方便，试验方式灵活多变。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的电气设计图；
[0015] 图2是本实用新型的空载试验单相接线图；
[0016] 图3是本实用新型的空载试验等效原理图；
[0017] 图4是本实用新型的负载试验单相接线；
[0018] 图5是本实用新型的负载试验等效原理图；
[0019] 图6是图1中的一次回路原理图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1、6所示，本实用新型的大型油浸式变压器空、负载综合试验设备及方法。其 中，大型油浸式变压器空、负载综合试验设备分为试验电源部分和测量系统。试验电源部分 包括感应调压器2、中间变压器3、油浸式密集型补偿电容器组4及试验控制系统；测量系统 包括精密测量电流互感器、电压互感器及功率分析仪。本实用新型的测量系统为大型油浸 式变压器空负载损耗测量设备。
[0021] 如图6所示，虚线部分为本实用新型的一次回路原理图，由开关柜1、感应调压器 2、中间变压器3、补偿电容器组4、精密测量互感器5五部分组成，整个回路在感应调压器2 的输入侧开关柜内设置了交流接触器用于远程控制主回路的通断。
[0022] 如图1所示，本实用新型二次控制系统采用可编程逻辑控制器配合上位计算机实 现，控制器上包含输入点与输出点。如图1所示，输入点从P00到P23共36个，输出点从 P40到P57共24个，其名称的计数方式均为16进制。输入点为外部控制器的接点，在接点 与公共端之间施加适当电压的电源后，控制器上的对应指示灯会亮起，其程序内的对应接 点也会动作，其全部36个接点平均分为2组，每组所有接点共享一个公共端即C0M，电源使 用直流24V。输入点一般用于交流接触器、限位开关及按钮等的状态指示，图1中右侧虚线 框内的内容均在开关柜外部。输出点为控制器内部编程控制的常开接点，如图1所不，其分 为7组，每组接点数量从1个到4个不等，每组内所有接点共享一个COM。
[0023] 如图1所示，其他二次控制系统包含：精密测量电流及电压互感器二次档位调节 控制及指示，补偿电容器组电压及容量分组档位调节指示，中间变压器输出档位调节控制 及指示，感应调压器升降压(变频器）控制及高低限位指示，感应调压器输入过流继电器保 护，进线电源电压及感应调压器输入电流测量。控制器及电气元器件等控制设备组装于控 制柜内，系统各处的控制线缆的连接均使用不同芯数的专用航空插头进行（图1中1#~8#)， 可防止线缆的错误连接。
[0024] 本实用新型的空载试验单相接线及等效原理图如图2、3所示。通过空载试验，可 以测量变压器的空载损耗和空载电流百分比i〇%，同时可以求取：变压器的变比变 压器的励磁参数和4。空载试验可以在变压器的任何一侧进行，但为了安全和仪 表选择方便，通常在低压侧进行，即低压侧加电压，高压侧开路。接线时需要注意：因空载电 流1C!很小，为了减小电流的测量误差，应把电流表串联在变压器线圈侧。
[0025] 空载试验时，调节外加电压[/丨为额定值，读取电压表读数;电流表读 数i0 ;功率表读数3。由空载等效电路可以看出，在忽略相对较小的空载直流电阻损耗和 绝缘介质损耗条件下，变压器的空载损耗等于铁心损耗，
【主权项】
1.大型油浸式变压器空、负载综合试验设备，其特征在于：大型油浸式变压器空、负载 综合试验设备分为试验电源部分和测量系统；试验电源部分包括通过线路依次连接的感应 调压器、中间变压器、油浸式密集型补偿电容器组及试验控制系统；测量系统包括精密测量 电流互感器、电压互感器及功率分析仪。
【专利摘要】大型油浸式变压器空、负载综合试验设备，大型油浸式变压器空、负载综合试验设备分为试验电源部分和测量系统；试验电源部分包括通过线路依次连接的感应调压器、中间变压器、油浸式密集型补偿电容器组及试验控制系统；测量系统包括精密测量电流互感器、电压互感器及功率分析仪。能够对110kV和220kV电压等级变压器现场进行空载和负载损耗测量试验，能够完成变压器空载电流测量、变压器空载损耗测量、变压器空载谐波测量、变压器短路阻抗测量以及变压器负载损耗测量。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN204515031
【申请号】CN201520066587
【发明人】王伟, 付刚, 郑含博, 王立楠, 李予全, 李晓纲
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 河南恩湃高科集团有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月30日