油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈。
【背景技术】
[0002]大型油浸式电力变压器作为电网的核心设备，其运行状况决定着电网的运行可靠性，其投资也占据着电网建设、运维开销的最大比重。目前，受世界经济状况的影响，国内经济发展放缓，过度投资造成的资源浪费问题日益突出，基于全生命周期管理的延长电力变压器寿命的关键技术研宄迫在眉睫。国内电力变压器的使用寿命往往不足或接近30年，就对电力变压器进行了更换等重新投资。考虑电网运行的平均负荷及工况，某些被更换掉的变压器依然具有一定的使用寿命，这无疑是较大的资源浪费。经验表明，变压器的寿命取决于其绝缘寿命，如果能够合理准确的评估出变压器的绝缘状态，实行弹性寿命，延长某些电力变压器的生命周期不失为一种较好的手段。
[0003]研宄变压器油纸绝缘的老化特性及机理，建立绝缘老化模型线圈，对于识别变压器的绝缘老化程度，预测设备寿命，减少电网事故，提高变压器的运行可靠性，具有重要的学术和生产应用价值。油浸式电力变压器采用油纸复合绝缘，其中变压器油为可恢复性绝缘，复合绝缘的老化程度取决于绝缘纸。由于不同部位的绝缘结构(电场分布)、运行温度、材料(纸板、电缆纸、皱纹纸、成型件)存在差异，所以各部位电、热老化的发展过程不同。为了更准确的评估变压器的绝缘状态，应当分别研宄变压器内各典型绝缘电、热老化的发展过程，纵绝缘(匝间绝缘、饼间绝缘等)为变压器内一种比较典型的绝缘结构。
[0004]对实际的变压器线圈进行试验存在着诸多困难，应以实际线圈的模型线圈为研宄对象。当前，关于电机匝间绝缘击穿、老化等试验开展的较多，但是关于变压器匝间绝缘的相关研宄成果较少。电机匝间绝缘的线圈模型线圈多为按照标准IEC60034-18-42规定方法制作的pig-tail模型线圈，该模型线圈结构与实际的电机线圈结构类似，但与实际的变压器线圈存在着较大的差异。所以找到一种变压器匝间绝缘试验模型线圈的制作方法，并做成相应的模型线圈，对于变压器匝间绝缘各种试验的开展是十分必要的。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题，就是提出一种油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈，本实用新型的模型线圈与实际变压器线圈结构较接近，可以有效模拟大型变压器工况下匝间油纸复合绝缘系统击穿特性及电、热老化的发展过程，且制作简单。
[0006]解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]一种油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈，其特征是:所述模型线圈的规格参数、绝缘纸种类与变压器线圈相同并分为上、下两饼线圈，每饼线圈用甲乙两根纸包线并绕，上、下两饼线圈的两个第一纠结位置(即每根纸包线从上饼到下饼的过度位置)包绕至少六层绝缘纸，两个第一纠结位置的连线即为模型线圈内圈的某一直径；每根纸包线的首尾两端连接在接在一起并分别作为高、低压引出线；两根纸包线的四个出线端合围成一个椭圆形，椭圆长轴的两端分别是线圈高、低压引出线，椭圆的短轴与两根纸包线两个第一纠结位置所构成的直线相重合、长度与线圈的外圆直径相等；每个出线端的切点到端点这段纸包线加包六层皱纹纸加强绝缘。
[0008]所述的每个出线端的切点到端点的纸包线外加包至少六层皱纹纸加强绝缘。
[0009]所述模型线圈的第一饼线圈绕制方向为由内向外顺时针、第二饼线圈绕制方向为由内向外逆时针，纠结位置位于内圈，但两根线的纠结位置相差180度；两饼间设有支撑垫块4，并用白布带3绑紧；纸包线甲的两端向下做成直角弯，纸包线乙的两端向上做成直角弯。
[0010]上述油浸式电力变压器匝间绝缘试验模型线圈的制作方法，包括以下步骤:
[0011]SI，根据所要研宄变压器线圈铜线的规格参数、绝缘纸种类选定制作模型线圈所需的铜线、绝缘纸，使用机器加工成与线圈相同的纸包线；
[0012]S2，参见图1，采用与实际变压器线圈相同的普通双饼纠结连续式绕制工艺，区别是采用双纠结工艺，每根线圈首尾相连，
[0013]依据所设计模型线圈的半径及线圈匝数计算出纸包线的总长度，采用两根纸包线并绕；
[0014]在两饼线圈的过度部分(即接近于总长度的中心位置)为第一纠结位置，纠结位置采用包绕6层绝缘纸的方式加强其绝缘；两根线的第一纠结位置不同，其间距为模型线圈内圈导线的直径(即两个纠结位置都在模型线圈的内圆周上且相差180度)；
[0015]完成规定的绕制匝数后，将每根纸包线的首尾两端连接在接在一起(即第二纠结位置)，并分别作为高、低压引出线的位置，如模型线圈的结构示意图图2 ;
[0016]在试验的过程中，为尽量减小高、低压引线对线圈匝间电场分布的影响，两根纸包线的4个出线端合围成一个椭圆形；
[0017]椭圆长轴的两端分别是线圈高、低压引出线，椭圆的短轴与两根纸包线两个第一纠结位置所构成的直线相重合、长度与线圈的外圆直径长度相等，即椭圆与线圈的外圆在椭圆短轴的两个端点位置相切；
[0018]在切点附近构成了楔形油隙，相对于模型线圈的匝间绝缘结构为容易出线放电的薄弱点，为加强其绝缘将每个出线端的切点到端点这段纸包线加包6层皱纹纸加强绝缘，如附图3中浅白部分5;
[0019]S3，为保证试验结果的真实性和有效性，应对模型线圈进行处理
[0020]S3-1，将模型线圈放入真空干燥罐加热到100度保持4小时；
[0021]S3-2，抽真空到小于100帕，保持16小时；
[0022]S3-3，检测试样含水量，未达标重复本步骤，达标进入下一步骤；
[0023]S4，停止加热，真空注油；
[0024]S5，加热到90度，抽真空；
[0025]S6，保持2小时后停止；
[0026]S7，常温静止24小时；
[0027]S8，密闭封存。
[0028]理论上讲，模型线圈的绝缘处理工艺应该按照所要研宄的电力变压器线圈处理过程进行，考虑到模型线圈与实际的电力变压器间体积上的巨大差异，且绝缘处理的目的是将线圈绝缘中的水分限制在一个合理的水平，决定以线圈绝缘中的含水量作为特征量；只要试样绝缘中的含水量达到了实际变压器线圈绝缘中的含水量，试样的绝缘处理就达到了要求，处理流程如图4。
[0029]本实用新型的有益效果是:按照本方法制作的模型线圈，与实际的变压器线圈结构相近，以其为试样所得的试验结果较为真实；在模型线圈的高、低压引出线间施加试验电压后，线圈中几乎没有电