模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置的制作方法

本实用新型属于油纸绝缘技术领域，具体地说是一种模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置。

背景技术：

油浸式电流互感器由于其具有成本较低、通过电流较大、运行可靠性较高等优势在电力系统中得到了广泛的应用。油浸式电流互感器的主绝缘常常采用多层油浸纸与铝箔交替叠放的结构，以构成多层电容屏，强制均衡内部和表面的电场。

然而，由于工艺缺陷或实际运行过程中电、热、机械耦合场的作用，电容屏间的油浸纸材料易发生局部放电，进而引起局部绝缘劣化。随着局部放电的进一步发展，油浸纸材料进一步劣化，绝缘材料中易出现高导电的通道，进而引发油浸式电流互感器电容屏间击穿的事故，而油浸式电流互感器存在燃烧风险，严重影响变电站的安全稳定运行。因此，研究能模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置，对了解油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的表现特征，以及绝缘现场检测和状态评估都具有重要意义。

油浸式电流互感器的电容屏间绝缘劣化时有发生，但目前仅仅是停留在返厂解体检查，以查看电容屏间的绝缘劣化或击穿通道。返厂解体阶段的数据只是油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的某一特殊阶段，尚缺少一种有效并且系统模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的模型，严重影响了针对油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的诊断和检出。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置，其包括高压引出头、顶盖、筒体、接地引出头；

所述顶盖和筒体组合后形成一闭合腔体并灌装变压器油；所述顶盖上设有一抽气接口；

所述筒体内设置高压电极和接地电极；

所述高压引出头设置于顶盖的中间位置，用于连接高压电极；

所述接地引出头设置于筒体的底部中间位置，用于连接接地电极；

所述高压电极和接地电极之间设置多层串联叠加的电容屏；

所述多层串联叠加的电容屏包括多层正常层电容屏和至少一层劣化层电容屏，劣化层电容屏用以模拟不同电容屏间的绝缘劣化和/或击穿通道。

进一步的，每层正常层电容屏包含一层油浸正常绝缘纸，所述油浸正常绝缘纸的上、下两侧分别设置一层铝箔；每层劣化层电容屏包含一层油浸劣化绝缘纸，所述油浸劣化绝缘纸的上、下两侧分别设置一层铝箔。

进一步的，所述正常层电容屏的层数为两层，劣化层电容屏的层数为一层；其中，油浸正常绝缘纸的数目为四层，油浸劣化绝缘纸的数目为一层，铝箔的数目为四层。

进一步的，所述油浸正常绝缘纸和油浸劣化绝缘纸的直径均为150-250mm，厚度均为1.0-2.0mm；所述铝箔的直径为150-250mm，厚度为50-150μm。

进一步的，所述高压电极和接地电极均采用带有接线头的圆形铜电极，铜电极的直径为200-300mm，厚度为10-30mm。

进一步的，所述闭合腔体灌装变压器油的高度以超过最上层油浸正常绝缘纸1.5cm为标准。

进一步的，所述的模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置还包括多个绝缘拉杆，所述高压电极和接地电极的四周均匀开有多个边缘通孔，且高压电极和接地电极的边缘通孔一一对应，所述绝缘拉杆分别穿过高压电极和接地电极的边缘通孔后用螺母固定。

进一步的，所述高压电极和接地电极的边缘通孔直径为10-30mm；所述绝缘拉杆的长度为150-250mm，直径为10-30mm。

进一步的，所述的模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置还包括固定法兰，所述顶盖和筒体组合后通过固定法兰密封连接。

进一步的，所述顶盖和筒体的材质均为有机玻璃。

本实用新型采用上述技术方案后，具有的有益效果是：本实用新型构简单，操作方便；本实用新型能够任意改变电容屏的材料，以模拟采用不同材料浇注的油浸式电流互感器；能够任意改变串联叠加的电容屏层数，以模拟不同电压等级的油浸式电流互感器；能够任意改变电容屏劣化层的层数和劣化绝缘纸材料，以模拟劣化通道逐步发展，跨接不同数目电容屏的情况；进而有效并系统地模拟油浸式电流互感器不同电容屏间的绝缘劣化和/或击穿通道，对了解油浸式电流互感器不同电容屏间的绝缘劣化的表现特征，以及绝缘现场检测和状态评估等具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例采用的模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置的结构示意图；

图中，1-高压引出头，2-顶盖，3-筒体，4-接地引出头，5-高压电极，6-接地电极，7-绝缘拉杆，8-铝箔，9-油浸正常绝缘纸，10-油浸劣化绝缘纸，11-固定法兰，12-抽气接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的一种模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置，包括高压引出头1、顶盖2、筒体3、接地引出头4和多个绝缘拉杆7，顶盖2和筒体3组合形成一闭合腔体后用固定法兰11密封连接，并在筒体3内灌装变压器油。顶盖2上设有一抽气接口12，筒体3内设置高压电极5和接地电极6。高压引出头1设置于顶盖2的中间位置，用于连接高压电极5，接地引出头4设置于筒体3的底部中间位置，用于连接接地电极6。高压电极5和接地电极6之间设置有多层串联叠加的电容屏，多层串联叠加的电容屏包括正常层电容屏和劣化层电容屏，其中，劣化层电容屏至少为一层，用以模拟不同电容屏间的绝缘劣化和/或击穿通道。高压电极5和接地电极6的四周均匀开有多个边缘通孔，且高压电极5和接地电极6的边缘通孔一一对应，绝缘拉杆7分别穿过高压电极5和接地电极6的边缘通孔后用螺母固定，实现对所有电容屏进行紧固，以确保各层电容屏之间的气体间隙处于较小水平。

本实用新型能够任意改变电容屏的材料，以模拟采用不同材料浇注的油浸式电流互感器。作为本实用新型的一个优选，其中，每层正常层电容屏均由一层油浸正常绝缘纸9和两层铝箔8构成，即在油浸正常绝缘纸9的上下两侧分别设置一层铝箔8，也就是油浸正常绝缘纸9与其紧邻的两层铝箔8构成一层正常层电容屏。每层劣化层电容屏均由一层油浸劣化绝缘纸10和两层铝箔8构成，即在油浸劣化绝缘纸10的上下两侧分别设置一层铝箔8，也就是油浸劣化绝缘纸10与其紧邻的两层铝箔8构成一层劣化层电容屏。即本实用新型的正常层电容屏采用油浸正常绝缘纸9模拟，劣化层（和/或击穿层）电容屏采用油浸劣化绝缘纸10模拟。进一步的，本实用新型还能够任意改变串联叠加的电容屏层数，以模拟不同电压等级的油浸式电流互感器。考虑到层间绝缘劣化的通道发展情况，还可以按照实际需求任意改变劣化层电容屏的层数和劣化绝缘纸材料，以模拟劣化通道逐步发展，跨接不同数目电容屏的情况，下面通过一具体实施例进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置，该装置包括高压引出头1，顶盖2，筒体3，接地引出头4，高压电极5，接地电极6，绝缘拉杆7，铝箔8，油浸正常绝缘纸9，油浸劣化绝缘纸10，固定法兰11，抽气接口12。

本实施例所述的模拟油浸式电流互感器电容屏间绝缘劣化的装置在高压电极5和接地电极6之间设置有三层电容屏，其中，正常层电容屏的层数为两层，劣化层电容屏的层数为一层。其中，油浸正常绝缘纸9的数目为四层，油浸劣化绝缘纸10的数目为一层，铝箔8的数目为四层。油浸正常绝缘纸9与其紧邻的两层铝箔8构成一层正常层电容屏，油浸劣化绝缘纸10与其紧邻的两层铝箔8构成一层劣化层电容屏。

优选的，油浸正常绝缘纸9的直径为200mm，厚度均为1.5mm，绝缘电阻为30tω。油浸劣化绝缘纸10的直径为200mm，厚度均为1.5mm。铝箔8的直径为200mm，厚度为100μm。

优选的，高压电极5和接地电极6均采用带有接线头的圆形铜电极，铜电极的直径为250mm，厚度为20mm。

优选的，绝缘拉杆7的长度为200mm，直径为20mm。高压电极5和接地电极6的边缘通孔直径为20mm，以便穿入绝缘拉杆7进行固定。在本实施例中，绝缘拉杆优选采用尼龙棒。

作为本实用新型的一个优选实施例，为便于观察筒体3内的击穿情况，顶盖2和筒体3的材质均采用有机玻璃。

本实施例的正常层电容屏采用油浸正常绝缘纸9模拟，劣化层电容屏采用油浸劣化绝缘纸10模拟。

在运行条件下，局放和局部过热作用会使得某些油浸绝缘纸样片发生劣化，因此可以采用不同电热联合老化时间下的油浸绝缘纸材料以表征不同的劣化程度。在本实施例中，劣化层的数目优选为1层，采用电热联合老化下10小时后油浸劣化绝缘纸作为劣化层的绝缘材料。

考虑到层间绝缘劣化的通道可能进一步发展，还可以按照实际需求适当增加劣化层电容屏的层数，用以模拟不同电容屏间的绝缘劣化和/或击穿通道。

搭接完成后，将四个绝缘拉杆7分别穿过高压电极5和接地电极6的四个边缘通孔后用螺母固定，实现对所有电容屏进行紧固，以确保各层电容屏之间的气体间隙处于较小水平。将高压电极5与高压引出头1连接，将接地电极6与接地引出头4连接，然后将处理后的变压器油倒入筒体3，筒体3腔体灌装变压器油的高度以超过最上层油浸正常绝缘纸1.5cm为标准，最后将顶盖2与筒体3密封连接，抽气接口12与真空泵连接，气压保持在200pa，持续12h。对高压电极5和接地电极6施加电压，进行模拟不同电容屏间的绝缘劣化和/或击穿通道。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型还可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。