油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置及其方法与流程

本技术涉及变压器，特别是涉及一种油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置及其方法。

背景技术：

1、油浸式电力变压器作为电网系统中的核心设备，其能否正常工作对整个电网的安全运行有着至关重要的意义。变压器的运行寿命往往由其内部的绝缘材料寿命来决定，绝缘强度高，其工作可靠性便强。因此研究不同工况下变压器绝缘的老化及受损情况，对优化变压器设计及电网的稳定运行有着深远的现实意义。

2、现阶段投入使用的油浸式变压器大多采用自然油循环模式进行散热，在这种情况下油流速度很小，在绕组线圈及层间绝缘之间可能会发生油流停滞甚至固化的现象；当变压器绕组因损耗发热时，不均匀损耗的分布也会导致绕组的局部膨胀；此外，变压器在运行过程中，绝缘油不可避免的会掺杂一些混合物杂质，这些混合物长时间堆积后会影响内部的油流循环。以上几种情况均会造成不同程度下的油道堵塞，严重影响油浸式变压器内部的油流散热，特别是热点区域附近，温度极高，对绝缘的破坏程度也更加严重。

3、传统的热计算方法误差较大，而采用计算流体动力学的计算量极大，耗时较长，并且在动态负载下，变压器整体温度和热点温度的位置也会产生变化，而光纤埋设后其位置难以改变，需要提前准确预估不同负载条件下变压器的热点位置，这些均会导致研究分析变压器热特性运行规律不便的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够方便的研究分析变压器热特性运行规律的油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置及其方法。

2、第一方面，本技术提出一种油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置，包括：

3、油浸式变压器本体，所述油浸式变压器本体包括：铁芯、设在所述铁芯上的绕组以及容纳所述铁芯与所述绕组的油箱，所述绕组包括：低压线圈、高压线圈、套设在所述低压线圈上的内绝缘纸筒、套设在所述高压线圈上的外绝缘纸筒、竖直设置在所述低压线圈与所述内绝缘纸筒之间的第一撑条帘和竖直设置在所述高压线圈与所述外绝缘纸筒之间的第二撑条帘，所述第一撑条帘将所述低压线圈与所述内绝缘纸筒之间的内部空间分隔为若干个低压线圈扇区油道，所述第二撑条帘将所述高压线圈与所述外绝缘纸筒之间的内部空间分隔为若干个高压线圈扇区油道；

4、模拟堵塞组件，所述模拟堵塞组件设置在所述绕组上的线圈局部油道上，所述模拟堵塞组件包括：围堵形成低压线圈局部油道的第一模拟堵塞部件、围堵形成高压线圈局部油道的第二模拟堵塞部件以及整体压接在所述第一模拟堵塞部件和所述第二模拟堵塞部件顶端的压板；

5、若干光纤传感器，所述光纤传感器设置在所述低压线圈局部油道和所述高压线圈局部油道内，用于检测所述低压线圈局部油道和所述高压线圈局部油道的油温大小。

6、在其中一个实施例中，所述低压线圈扇区油道通过所述第一模拟堵塞部件被分隔为若干所述低压线圈局部油道。

7、在其中一个实施例中，所述高压线圈扇区油道通过所述第二模拟堵塞部件被分隔为若干所述高压线圈局部油道。

8、在其中一个实施例中，所述第一模拟堵塞部件包括：第一内挡油板，所述第一内挡油板的水平部分包覆在所述低压线圈的顶部，所述第一内挡油板靠近所述铁芯的一端与所述内绝缘纸筒的侧壁连接；第一绝缘端圈，所述第一绝缘端圈设置在所述内绝缘纸筒内，且所述第一绝缘端圈压接在所述第一内挡油板与所述低压线圈的顶部；第一围板，所述第一围板竖直贴附在所述内绝缘纸筒远离所述铁芯的一侧内壁上，所述第一围板竖直延伸至与所述内绝缘纸筒的顶部平齐的位置；第一外挡油板，所述第一外挡油板的水平部分包覆在所述第一绝缘端圈的上部外沿，所述第一外挡油板远离所述铁芯的一端与所述第一围板连接；第一端圈，所述第一端圈上竖直设置有第一中心孔，所述第一端圈的一侧压接在所述第一绝缘端圈上，所述第一端圈的另一侧完全压接在所述第一外挡油板上。

9、在其中一个实施例中，所述第二模拟堵塞部件包括：第二内挡油板，所述第二内挡油板的水平部分包覆在所述高压线圈的顶部，所述第二内挡油板靠近所述铁芯的一端与所述外绝缘纸筒的侧壁连接；第二绝缘端圈，所述第二绝缘端圈设置在所述外绝缘纸筒内，且所述第二绝缘端圈压接在所述第二内挡油板与所述高压线圈的顶部；第二围板，所述第二围板竖直贴附在所述外绝缘纸筒远离所述铁芯的一侧内壁上，所述第二围板竖直延伸至与所述外绝缘纸筒的顶部平齐的位置；第二外挡油板，所述第二外挡油板的水平部分包覆在所述第二绝缘端圈的上部外沿，所述第二外挡油板远离所述铁芯的一端与所述第二围板连接；第二端圈，所述第二端圈上竖直设置有第二中心孔，所述第二端圈的一侧压接在所述第二绝缘端圈上，所述第二端圈的另一侧完全压接在所述第二外挡油板上。

10、在其中一个实施例中，所述第二模拟堵塞部件还包括：角环，所述角环设置在所述第二绝缘端圈与所述第二端圈之间。

11、在其中一个实施例中，所述压板上正对所述第一中心孔处开设有低压线圈出油口，且所述低压线圈出油口上设置有第一堵塞件。

12、在其中一个实施例中，所述压板上正对所述第二中心孔处开设有高压线圈出油口，且所述高压线圈出油口上设置有第二堵塞件。

13、在其中一个实施例中，所述油箱上设置有操作孔和接线盒，所述操作孔用于操作所述第一堵塞件和/或所述第二堵塞件，以打开或者关闭所述低压线圈局部油道和/或所述高压线圈局部油道，所述接线盒连接若干所述光纤传感器。

14、第二方面，本技术还提出一种油道堵塞下变压器绕组的测温模拟方法，应用于第一方面实施例所述的油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置中，所述测温模拟方法包括：

15、通过第一模拟堵塞部件形成低压线圈局部油道，通过第二模拟堵塞部件形成高压线圈局部油道；在油浸式变压器的负载侧加载不同运行工况的情况下，通过光纤传感器检测所述低压线圈局部油道和所述高压线圈局部油道内的油温；基于所述低压线圈局部油道和所述高压线圈局部油道内的油道堵塞扇区和正常扇区的油温变换情况，确定所述油浸式变压器在线圈局部油道堵塞时的变压器热特性。

16、上述油道堵塞下变压器绕组的测温模拟装置及其方法，通过油浸式变压器本体、模拟堵塞组件和若干光纤传感器组成测温模拟装置，油浸式变压器本体与常规变压器结构相仿，通过在低压线圈和高压线圈上分别设置第一模拟堵塞部件和第二模拟堵塞部件，从而确保在高压线圈和低压线圈中特定区间内的绝缘液体只能在规定路径中流动。低压线圈与内绝缘纸筒之间的内部空间划分为若干个低压线圈扇区油道，各个扇区油道之间的绝缘液体不能相互流通，针对低压线圈上的堵塞分布，将扇区油道又进一步划分为堵塞扇区与正常扇区，堵塞扇区即为低压线圈局部油道；高压线圈与外绝缘纸筒之间的内部空间划分为若干个高压线圈扇区油道，各个扇形油道之间的绝缘液体也不能相互流通，针对高压线圈上的堵塞分布，将扇形油道也进一步划分为堵塞扇区与正常扇区，此时的堵塞扇区形成高压线圈局部油道；若干光纤传感器设置在低压线圈局部油道和高压线圈局部油道内，用于检测低压线圈局部油道和高压线圈局部油道的油温大小，在油浸式变压器的负载侧加载不同运行工况的情况下，即可检测堵塞扇区内各处油温的温度，从而基于低压线圈局部油道和高压线圈局部油道内的油道堵塞扇区和正常扇区的油温变换情况，来确定油浸式变压器在线圈局部油道堵塞时的变压器热特性，提高了研究分析变压器热特性运行规律的便捷性。