一种干式变压器试验装置发明专利

专利名称：一种干式变压器试验装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411266707.7

专利申请（专利权）人：山东龙昕电工有限公司
权利人地址：山东省济宁市泗水县经济开发区泉兴路中段

专利发明（设计）人：黄大鹏,韩添,孙凯,任传杰,乔娜

专利摘要：本发明公开了一种干式变压器试验装置，属于变压器试验技术领域，包括用于输送干式变压器的输送辊以及用于进行合闸冲击试验的试验箱，输送辊的表面对称设置有输送带，输送带的表面固定连接有多个接电滑移板，接电滑移板的顶端固定连接有安装滑轨，接电滑移板的顶端安装有发射端对射光电传感器，输送带的表面固定连接有与接电滑移板对称设置的封闭板。本发明通过设置有接电组件，可以显著减少试验人员的接线作业量，降低试验人员的疲劳度，进而降低试验人员工作时的错误率，同时在输送带和接电滑移板的配合下，实现干式变压器的自动输送功能，进而提高干式变压器合闸冲击试验的自动化程度。

主权利要求：
1.一种干式变压器试验装置，包括用于输送干式变压器的输送辊（1）以及用于进行合闸冲击试验的试验箱（7），其特征在于，所述输送辊（1）的表面对称设置有输送带（2），所述输送带（2）的表面固定连接有多个接电滑移板（6），所述接电滑移板（6）的顶端固定连接有安装滑轨，所述接电滑移板（6）的顶端安装有发射端对射光电传感器（5），所述输送带（2）的表面固定连接有与接电滑移板（6）对称设置的封闭板（4）；
所述试验箱（7）的顶端设置有合闸组件（25），所述试验箱（7）的外侧设置有驱动板（8），所述驱动板（8）的表面设置有接电组件，接电组件实现变压器火线和地线的自动连接功能，减少试验人员的接线作业，所述接电组件包括与驱动板（8）固定连接的火线延伸杆（16）和地线延伸杆（17），所述火线延伸杆（16）的一端连接有连接软导线（13），所述合闸组件（25）上连接有连接硬导线（20），所述连接软导线（13）和连接硬导线（20）的一端均设置有导电片（21），所述火线延伸杆（16）的另一端与变压器的输出端接触，所述地线延伸杆（17）的一端连接有接地的接地线（9），所述地线延伸杆（17）的另一端与变压器外壳接触；
所述试验箱（7）的底端设置有电源箱以及蒸汽箱（18），所述蒸汽箱（18）的内侧设置有蒸汽发生机构，所述蒸汽箱（18）和试验箱（7）之间相互连通设置，所述蒸汽发生机构包括转动设置在蒸汽箱（18）内侧的定量转换辊（19），所述定量转换辊（19）的表面开设有相对设置的定量槽（1901）。
2.根据权利要求1所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述试验箱（7）的顶端设置有合闸冲击机构，所述合闸冲击机构包括分别设置在合闸组件（25）上风口、中间以及下风口的合闸冲击气缸（26），所述合闸冲击气缸（26）的输出端固定连接有缓冲管（10）。
3.根据权利要求2所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述缓冲管（10）的内部滑动设置有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的一端固定连接有合闸冲击块（15），所述合闸冲击块（15）的顶端设置有弧形倾斜面。
4.根据权利要求3所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述导电片（21）相互磁吸，所述连接软导线（13）的表面固定连接有磁吸片（14），所述合闸冲击块（15）与磁吸片（14）相互磁吸，所述缓冲管（10）的表面固定连接有气动管（11），所述气动管（11）的内侧滑动设置有指示柱（1001）。
5.根据权利要求1所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述试验箱（7）的外侧壁安装有接电气缸（22），所述接电气缸（22）的输出端与驱动板（8）固定连接，所述试验箱（7）的内壁开设有凹槽，所述凹槽内安装有与发射端对射光电传感器（5）适配的接收端对射光电传感器。
6.根据权利要求1所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述蒸汽箱（18）的内侧填充有水，所述蒸汽箱（18）的内侧安装有用于加热水产生蒸汽的电加热棒（24）。
7.根据权利要求6所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述蒸汽箱（18）的外侧壁安装有电机（23），所述电机（23）通过齿轮减速组件与定量转换辊（19）连接。
8.根据权利要求1所述的一种干式变压器试验装置，其特征在于，所述试验箱（7）的两端固定连接有对接电滑移板（6）起到支撑作用的支撑板（3），所述支撑板（3）和试验箱（7）的内侧底端平齐设置。 说明书 : 一种干式变压器试验装置技术领域[0001] 本发明涉及变压器试验技术领域，尤其涉及一种干式变压器试验装置。背景技术[0002] 干式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器，变压器在空载投入时，会产生很大的励磁涌流，而且电流值要比额定电流大很多，减落时间也比较长，有的可达几十秒，为了试验励磁涌流是否会引起继电保护误动，同时试验变压器的机械强度，要对变压器进行冲击耐压试验；[0003] 现有的合闸冲击试验进行时，需要试验人员对变压器进行接线，接线完成后，需要利用拉合闸操作杆对变压器进行至少5次的合闸冲击试验，由于需要进行试验的变压器数量较多，导致试验工作量显著增加，随着试验工作的进行，试验人员容易出现疲倦现象，导致试验人员在后续的接线以及相关检查作业上容易出现失误，从而造成安全事故；[0004] 另外，现有的变压器合闸冲击试验在实验室进行的，合闸冲击试验时的环境较为良好，但是干式变压器的工作环境往往较为复杂，难免在高温潮湿的环境中使用，现有的合闸冲击试验不能探究高温潮湿环境对合闸冲击试验的影响，因此提出一种干式变压器试验装置解决上述问题。发明内容[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中合闸冲击试验需要试验人员对变压器逐一接线且需要手动对变压器进行合闸冲击试验，显著增加试验人员工作量，容易造成试验人员疲劳，增加试验人员失误率，导致安全隐患产生以及现有合闸冲击试验时的环境较为良好，但是干式变压器的工作环境往往较为复杂，难免在高温潮湿的环境中使用，现有的合闸冲击试验不能探究高温潮湿环境对合闸冲击试验的影响问题，而提出的一种干式变压器试验装置。[0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：[0007] 一种干式变压器试验装置，包括用于输送干式变压器的输送辊以及用于进行合闸冲击试验的试验箱，所述输送辊的表面对称设置有输送带，所述输送带的表面固定连接有多个接电滑移板，所述接电滑移板的顶端固定连接有安装滑轨，所述接电滑移板的顶端安装有发射端对射光电传感器，所述输送带的表面固定连接有与接电滑移板对称设置的封闭板；[0008] 所述试验箱的顶端设置有合闸组件，所述试验箱的外侧设置有驱动板，所述驱动板的表面设置有接电组件，接电组件实现变压器火线和地线的自动连接功能，减少试验人员的接线作业，所述接电组件包括与驱动板固定连接的火线延伸杆和地线延伸杆，所述火线延伸杆的一端连接有连接软导线，所述合闸组件上连接有连接硬导线，所述连接软导线和连接硬导线的一端均设置有导电片，所述火线延伸杆的另一端与变压器的输出端接触，所述地线延伸杆的一端连接有接地的接地线，所述地线延伸杆的另一端与变压器外壳接触；[0009] 所述试验箱的底端设置有电源箱以及蒸汽箱，所述蒸汽箱的内侧设置有蒸汽发生机构，所述蒸汽箱和试验箱之间相互连通设置，所述蒸汽发生机构包括转动设置在蒸汽箱内侧的定量转换辊，所述定量转换辊的表面开设有相对设置的定量槽。[0010] 优选的，所述试验箱的顶端设置有合闸冲击机构，所述合闸冲击机构包括分别设置在合闸组件上风口、中间以及下风口的合闸冲击气缸，所述合闸冲击气缸的输出端固定连接有缓冲管。[0011] 优选的，所述缓冲管的内部滑动设置有伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定连接有合闸冲击块，所述合闸冲击块的顶端设置有弧形倾斜面。[0012] 优选的，所述导电片相互磁吸，所述连接软导线的表面固定连接有磁吸片，所述合闸冲击块与磁吸片相互磁吸，所述缓冲管的表面固定连接有气动管，所述气动管的内侧滑动设置有指示柱。[0013] 优选的，所述试验箱的外侧壁安装有接电气缸，所述接电气缸的输出端与驱动板固定连接，所述试验箱的内壁开设有凹槽，所述凹槽内安装有与发射端对射光电传感器适配的发射端对射光电传感器。[0014] 优选的，所述蒸汽箱的内侧填充有水，所述蒸汽箱的内侧安装有用于加热水产生蒸汽的电加热棒。[0015] 优选的，所述蒸汽箱的外侧壁安装有电机，所述电机通过齿轮减速组件与定量转换辊连接。[0016] 优选的，所述试验箱的两端固定连接有对接电滑移板起到支撑作用的支撑板，所述支撑板和试验箱的内侧底端平齐设置。[0017] 相比现有技术，本发明的有益效果为：[0018] 1、本方案通过设置有接电组件，当干式变压器运动至试验箱内侧时，接收端对射光电传感器和发射端对射光电传感器对齐时，控制器控制输送辊停止工作，同时控制接电气缸工作，接电气缸带动驱动板移动，驱动板带动火线延伸杆和地线延伸杆移动，使得火线延伸杆接触干式变压器的输出端，地线延伸杆接触变压器外壳，实现变压器与合闸组件连接的功能以及变压器的接地功能，减少试验人员的接线作业量，同时在输送带和接电滑移板的配合下，实现干式变压器的自动输送功能，进而提高干式变压器合闸冲击试验的自动化程度。[0019] 2、本方案通过设置有合闸冲击机构，可以模拟合闸冲击动作，在合闸冲击块推动闸刀合闸时，伸缩杆会压缩缓冲管内侧的气体，从而起到缓冲作用，当合闸失败时，闸刀会自动弹开，并推动合闸冲击块移动，合闸冲击块进一步带动伸缩杆移动，使得伸缩杆进一步运动压缩缓冲管内部气体，使得指示柱上移，同时合闸冲击块运动会带动磁吸片运动，使得磁吸片带动连接软导线移动，进而使得导电片相互分离，实现该处闸刀与变压器的断开功能，进而实现变压器的断电保护功能。[0020] 3、本方案通过设置有蒸汽发生机构，蒸汽发生机构可以产生蒸汽并注入试验箱内侧，模拟高温潮湿环境，在试验箱内正常环境和潮湿环境下，分别对同一干式变压器进行合闸冲击试验，从而探究高温潮湿环境对变压器合闸冲击试验的影响。附图说明[0021] 图1为本发明提出的一种干式变压器试验装置的立体结构示意图；[0022] 图2为图1中A处放大结构示意图；[0023] 图3为本发明提出的一种干式变压器试验装置中干式变压器进行试验时的结构示意图一；[0024] 图4为图3中B处放大结构示意图；[0025] 图5为本发明提出的一种干式变压器试验装置中干式变压器进行试验时的结构示意图二；[0026] 图6为本发明提出的一种干式变压器试验装置中蒸汽发生机构的剖面结构示意图；[0027] 图7为本发明提出的一种干式变压器试验装置中缓冲管和伸缩杆的剖面结构示意图。[0028] 图中：1、输送辊；2、输送带；3、支撑板；4、封闭板；5、发射端对射光电传感器；6、接电滑移板；7、试验箱；8、驱动板；9、接地线；10、缓冲管；1001、指示柱；11、气动管；12、伸缩杆；13、连接软导线；14、磁吸片；15、合闸冲击块；16、火线延伸杆；17、地线延伸杆；18、蒸汽箱；19、定量转换辊；1901、定量槽；20、连接硬导线；21、导电片；22、接电气缸；23、电机；24、电加热棒；25、合闸组件；26、合闸冲击气缸。具体实施方式[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0032] 实施例，参照图1至图7，一种干式变压器试验装置，包括用于输送干式变压器的输送辊1以及用于进行合闸冲击试验的试验箱7，输送辊1的表面对称设置有输送带2，输送带2的表面固定连接有多个接电滑移板6，接电滑移板6的顶端固定连接有安装滑轨，接电滑移板6的顶端安装有发射端对射光电传感器5，输送带2的表面固定连接有与接电滑移板6对称设置的封闭板4；进一步地，试验箱7的外侧壁安装有接电气缸22的输出端与驱动板8固定连接，试验箱7的内壁开设有凹槽，凹槽内安装有与发射端对射光电传感器5适配的发射端对射光电传感器5。[0033] 需要说明的是：将待试验的干式变压器底端的脚轮置于安装滑轨内侧，从而将待试验的干式变压器置于接电滑移板6，支撑板3可以对干式变压器以及接电滑移动板起到支撑作用；[0034] 需要工作人员将干式变压器的输入端与接电滑移板6连接，当接电滑移板6运动至试验箱7内侧时，当发射端对射光电传感器5与接收端对射光电传感器对齐时，控制器控制输送辊1停止工作，此时，干式变压器停留在试验箱7内侧，同时接电滑移板6与电源箱内侧电源实现电连接；[0035] 需要说明的是：当接电滑移板6运动至试验箱7内侧后，两侧的封闭板4实现试验箱7的封闭功能。[0036] 试验箱7的顶端设置有合闸组件25，试验箱7的外侧设置有驱动板8，驱动板8的表面设置有接电组件，接电组件实现变压器火线和地线的自动连接功能，减少试验人员的接线作业，接电组件包括与驱动板8固定连接的火线延伸杆16和地线延伸杆17，火线延伸杆16的一端连接有连接软导线13，合闸组件25上连接有连接硬导线20，连接软导线13和连接硬导线20的一端均设置有导电片21，火线延伸杆16的另一端与变压器的输出端接触，地线延伸杆17的一端连接有接地的接地线9，地线延伸杆17的另一端与变压器外壳接触；[0037] 需要说明的是：接电气缸22带动驱动板8移动，驱动板8带动火线延伸杆16和地线延伸杆17运动，使得火线延伸杆16与干式变压器的输出端接触，实现干式变压器与合闸组件25的连接功能，同时地线延伸杆17的一端与干式变压器外壳接触，实现干式变压器的接地功能，减少试验人员的接线作业量，同时在输送带2和接电滑移板6的配合下，实现干式变压器的自动输送功能，进而提高干式变压器合闸冲击试验的自动化程度。[0038] 试验箱7的底端设置有电源箱以及蒸汽箱18，蒸汽箱18的内侧设置有蒸汽发生机构，蒸汽箱18和试验箱7之间相互连通设置，蒸汽发生机构包括转动设置在蒸汽箱18内侧的定量转换辊19，定量转换辊19的表面开设有相对设置的定量槽1901，进一步地，蒸汽箱18的内侧填充有水，蒸汽箱18的内侧安装有用于加热水产生蒸汽的电加热棒24，蒸汽箱18的外侧壁安装有电机23，电机23通过齿轮减速组件与定量转换辊19连接。[0039] 值得注意的是：在干式变压器进行正常环境下的合闸冲击试验模拟时，开启电加热棒24，电加热棒24对蒸汽箱18内侧的水进行加热产生蒸汽备用。[0040] 值得注意的是：试验箱7内侧设置有温度传感器和湿度传感器。[0041] 需要说明的是：当需要模拟高温潮湿环境时，可以开启电机23，电机23带动定量转换辊19转动，当定量槽1901转动至蒸汽箱18内侧时，由于蒸汽是上浮的，从而蒸汽会进入定量槽1901内侧，当定量槽1901转动至对准试验箱7时，蒸汽会上浮至试验箱7内侧，从而给试验箱7施加高温潮湿的环境，根据温度传感器和湿度传感器可以检测试验箱7内侧温度值和湿度值，进而便于控制试验箱7内侧的温度和湿度，方便试验人员探究高温潮湿环境对干式变压器冲击合闸试验的影响。[0042] 进一步地，试验箱7的顶端设置有合闸冲击机构，合闸冲击机构包括分别设置在合闸组件25上风口、中间以及下风口的合闸冲击气缸26，合闸冲击气缸26的输出端固定连接有缓冲管10，缓冲管10的内部滑动设置有伸缩杆12，伸缩杆12的一端固定连接有合闸冲击块15，合闸冲击块15的顶端设置有弧形倾斜面，进一步地，导电片21相互磁吸，连接软导线13的表面固定连接有磁吸片14，合闸冲击块15与磁吸片14相互磁吸，缓冲管10的表面固定连接有气动管11，气动管11的内侧滑动设置有指示柱1001。[0043] 值得注意的是：控制器控制合闸冲击气缸26工作的顺序为先上风口处的合闸冲击气缸26，然后下风口处的合闸冲击气缸26，最后是中间处的合闸冲击气缸26（在使得闸刀分离时，控制顺序相反即先控制中间处的合闸冲击气缸26）；[0044] 需要说明的是：合闸冲击气缸26带动缓冲管10移动，进而带动合闸冲击块15移动，合闸冲击块15带动磁吸片14移动，磁吸片14带动连接软导线13一端的导电片21移动，使其与连接硬导线20一端的导电片21接触，实现该处闸刀与干式变压器的通电功能；[0045] 在缓冲管10与伸缩杆12的配合下，当合闸冲击块15撞击闸刀时，在伸缩杆12压缩缓冲管10内部气体的作用下，对撞击瞬间起到缓冲作用，当合闸失败时，闸刀会自动弹开，并推动合闸冲击块15移动，合闸冲击块15进一步带动伸缩杆12移动，使得伸缩杆12进一步运动压缩缓冲管10内部气体，使得指示柱1001上移，同时合闸冲击块15运动会带动磁吸片14运动，使得磁吸片14带动连接软导线13移动，进而使得导电片21相互分离，实现该处闸刀与变压器的断开功能，实现变压器的断电保护功能。[0046] 值得注意的是：指示柱1001与气动管11内壁之间存在较大摩擦力，使得指示柱1001在上移后，在无外力作用下不会下移。[0047] 进一步地，试验箱7的两端固定连接有对接电滑移板6起到支撑作用的支撑板3，支撑板3和试验箱7的内侧底端平齐设置。[0048] 本发明使用时，将带测试的干式变压器置于接电滑移板6上，同时使得干式变压器底端的脚轮置于安装滑轨内侧，当所有的接电滑移板6均放置有干式变压器后，利用输送辊1带动输送带2工作，输送带2带动接电滑移板6移动，接电滑移板6带动干式变压器移动；[0049] 当接电滑移板6运动至试验箱7内侧时，当发射端对射光电传感器5与接收端对射光电传感器对齐时，控制器控制输送辊1停止工作，此时，干式变压器停留在试验箱7内侧，同时接电滑移板6与电源箱内侧电源实现电连接；[0050] 控制器控制接电气缸22工作，接电气缸22带动驱动板8移动，驱动板8带动火线延伸杆16和地线延伸杆17移动，使得火线延伸杆16与干式变压器的输出端接触，实现干式变压器与合闸组件25的连接功能，同时地线延伸杆17的一端与干式变压器外壳接触，实现干式变压器的接地功能，减少试验人员的接线作业量，降低试验人员疲劳度，进而降低试验人员的出错率，同时在输送带2和接电滑移板6的配合下，实现干式变压器的自动输送功能，进而提高干式变压器合闸冲击试验的自动化程度；[0051] 控制器按照控制顺序控制合闸冲击气缸26工作，合闸冲击气缸26带动缓冲管10和合闸冲击块15运动，当合闸冲击块15撞击闸刀时，伸缩杆12会压缩缓冲管10内部气体，从而可以对撞击瞬间起到缓冲作用；[0052] 当合闸失败时，闸刀会自动弹开，进而推动合闸冲击块15移动，使得伸缩杆12进一步压缩缓冲管10内部的气体，进而使得指示柱1001上移，起到提示作用，同时合闸冲击块15运动会带动磁吸片14运动，使得磁吸片14带动连接软导线13移动，进而使得导电片21相互分离，实现该处闸刀与变压器的断开功能，实现变压器的断电保护功能；[0053] 在正常环境中合闸冲击试验结束后，若成功完成合闸试验，则开启电机23，使得蒸汽发生机构向试验箱7内部补充蒸汽，实现模拟高温潮湿环境的功能，在该环境下，再次进行合闸冲击试验，从而可以探究在预设的温度和湿度环境下，干式变压器能否完成合闸冲击试验；[0054] 在试验完成后，控制器控制接电气缸22和合闸冲击气缸26工作，使得火线延伸杆16和地线延伸杆17复位，然后控制输送辊1工作，使得下一待测干式变压器运动至试验箱7内侧，进行下一待测干式变压器的合闸冲击试验。[0055] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：山东

专利申请日期：2024-09-11

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN118818243B