变压器绕组电热联合老化试验装置及试验方法
【专利摘要】本发明公开了一种变压器绕组电热联合老化试验装置及试验方法，其中试验装置包括用于提供老化环境的密封罐、用于支撑变压器绕组模型的支撑板和用于提供高压电源与高压电极的高压引流装置，所述密封罐内设置有挡板，所述挡板将密封罐分隔成两个独立的密封空间，所述支撑板和高压引流装置设置在密封罐内的同一侧；本发明的试验装置和试验方法可以使变压器绕组电热联合老化与热老化试验同时在同样的密封环境中进行，从而可更好的分析出单因子变量—电场对油纸老化的影响。
【专利说明】变压器绕组电热联合老化试验装置及试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气设备绝缘在线监测与故障诊断领域，特别涉及一种对变压器油纸绝缘绕组开展加速电热老化的试验装置与试验方法。
【背景技术】
[0002]电力变压器作为电能传输和配送过程中能量转换的核心，其失效引发的事故将导致电力供应的中断，并造成巨大的经济损失。油纸绝缘系统作为变压器内绝缘的重要组成部分，由其引发的变压器故障占主要比例。油纸在长期运行过程中受到电、热、机械、水分及腐蚀等因素影响而逐渐老化，绝缘性能下降并导致出现绝缘缺陷，甚至引发变压器主纵绝缘故障，从而威胁变压器的安全运行。
[0003]对变压器油纸绝缘绕组进行电热联合老化以模拟实际现场的变压器运行情况，可进一步认识变压器油纸绝缘的老化机理。目前采用加速老化试验的方法研究变压器油纸绝缘系统的老化规律。然而，常见的加速老化试验是较高温度下的加速热老化或者较高电场下的加速电老化，但实际变压器油纸绝缘系统同时承受热与电场的作用，因此对油纸绝缘系统进行电热联合老化更切合实际变压器的运行情况。另外，目前现有的用于加速老化试验的装置一般只能进行单一热老化或者单一电老化，即便出现的一些可进行电热联合老化的装置，其也无法同时进行电热联合老化与热老化，以实现控制单因子变量一电场对油纸老化影响的目的。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种变压器绕组电热联合老化的试验装置，该试验装置可以使变压器绕组电热联合老化与热老化试验同时在同样的密封环境中进行，从而可更好的分析出单因子变量一电场对油纸老化的影响。
[0005]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种变压器绕组电热联合老化试验装置，包括用于提供老化环境的密封罐、用于支撑变压器绕组模型的支撑板和用于提供高压电源与高压电极的高压引流装置，所述密封罐内设置有挡板，所述挡板将密封罐分隔成两个子罐体，所述支撑板和高压引流装置设置在密封罐内的同一侧；
[0007]进一步，所述密封罐包括罐体、密封盖、密封垫和用于将密封盖紧固在罐体上的密封紧固圈；所述罐体的开口四周与密封盖的底层四周设置有凹形槽，所述密封垫设置在凹形槽内；
[0008]进一步，所述支撑板为不锈钢圆形支撑板，所述不锈钢挡板用于将罐体垂直隔离并分成面积为总罐体底面面积的3/4与1/4的两子罐体；所述面积为3/4的子罐体进行绕组模型的电热联合老化试验，所述面积为1/4的子罐体进行绕组模型的单一热老化试验；
[0009]进一步，所述高压引流装置包括聚四氟乙烯棒、高压导杆和用于固定变压器高压端绕组的高压不锈钢圆形吊板，所述高压导杆设置在聚四氟乙烯棒内，所述高压导杆两端还设置有均压球，所述高压导杆设置在密封罐内的均压球与高压不锈钢圆形吊板之间通过高压导线连接；
[0010]进一步，所述聚四氟乙烯棒从密封罐侧面以倾角45度角插入罐内并使其外露1/3 ；
[0011]进一步，所述变压器绕组模型部分包括高压端变压器绕组、低压端变压器绕组、小型均压球、高压端固定螺丝、低压端固定螺丝与绑带；所述高压端固定螺丝用于连接高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板，所述小型均压球用于均匀高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板连接处的电场，所述低压端固定螺丝用于连接低压端变压器绕组与支撑板，所述绑带用于固定高压端变压器绕组与低压端变压器绕组；
[0012]本发明的目的之二是提供一种使变压器绕组电热联合老化与热老化试验同时在同样的密封环境中进行的试验方法
[0013]本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0014]本试验方法包括以下步骤:
[0015]S1:干燥变压器油与变压器绕组模型；
[0016]S2:将预处理好的油和变压器绕组模型放入密封罐挡板两边的空间内，将用于老化的密封罐放入恒温的老化箱中；
[0017]S3:连接电路，对密封罐内的变压器绕组模型施加高电压，进行绕组模型的电热联合老化测试与单一热老化测试；
[0018]进一步，所述步骤SI中干燥过程具体如下:首先将油与绕组模型在90°C /50Pa环境中干燥48小时，随后将绕组模型放入油中在90°C /50Pa环境中干燥48小时；
[0019]进一步，所述步骤S2具体过程如下:首先将绕组模型放入两个子罐体中，利用高压导线连接3/4子罐体中的高压引流装置和绕组模型，然后放入预处理好的变压器油，盖上密封盖，旋紧密封紧固圈，最后将整个装置放入恒温的老化箱中；
[0020]进一步，所述步骤S3具体过程如下:将提供试验高压的变压器高压端引线连接至老化箱顶端的陶瓷绝缘子，然后用引线连接老化箱内部陶瓷绝缘子出线端与密封罐侧面的均压球出线端并对老化箱施加高压。
[0021 ] 本发明的有益效果是:本发明的试验装置和试验方法可以使变压器绕组电热联合老化与热老化试验同时在同样的密封环境中进行，从而可更好的分析出单因子变量一电场对油纸老化的影响。
[0022]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0024]图1为本发明试验装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0026]如图所示，一种变压器绕组电热联合老化试验装置，包括用于提供老化环境的密封罐、用于支撑变压器绕组模型7的支撑板9和用于提供高压电源与高压电极的高压引流装置，所述密封罐内设置有挡板12，所述挡板将密封罐分隔成两个子罐体，所述支撑板和高压引流装置设置在密封罐内的同一侧。
[0027]本实施例中，将变压器绕组模型分别放在密封罐的两个子罐体中，两个子罐体的密封环境相当尤其是两个子罐体中含氧量基本相同，因此分别在两个子罐体中进行电热联合老化与热老化试验时确保了两种试验的密封环境相同，从而可更好的分析出单因子变量一电场对油纸老化的影响。
[0028]本实施例中，所述密封罐包括罐体、密封盖、密封垫和用于将密封盖紧固在罐体上的密封紧固圈；所述罐体的开口四周与密封盖的底层四周设置有凹形槽，所述密封垫设置在凹形槽内；本实施例的密封结构结构简单、密封效果好。
[0029]本实施例中，所述支撑板为不锈钢圆形支撑板，所述不锈钢挡板用于将罐体垂直隔离并分成面积为总罐体底面面积的3/4与1/4的两子罐体；所述面积为3/4的子罐体进行绕组模型的电热联合老化试验，所述面积为1/4的子罐体进行绕组模型的单一热老化试验。
[0030]本实施例中，所述高压引流装置包括聚四氟乙烯棒3、高压导杆5和用于固定变压器高压端绕组的高压不锈钢圆形吊板8，所述高压导杆设置在聚四氟乙烯棒内，所述高压导杆两端还设置有均压球，所述高压导杆设置在密封罐内的均压球与高压不锈钢圆形吊板之间通过高压导线连接。
[0031]本实施例中，所述聚四氟乙烯棒从密封罐侧面以倾角45度角插入罐内并使其外露 1/3。
[0032]本实施例中，所述变压器绕组模型部分包括高压端变压器绕组、低压端变压器绕组、小型均压球、高压端固定螺丝、低压端固定螺丝与绑带；所述高压端固定螺丝用于连接高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板8，所述小型均压球用于均匀高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板连接处的电场，所述低压端固定螺丝用于连接低压端变压器绕组与支撑板，所述绑带用于固定高压端变压器绕组与低压端变压器绕组。
[0033]利用本实施的试验装置进行老化试验的试验方法包括以下步骤:
[0034]S1:干燥变压器油与变压器绕组模型；
[0035]S2:将预处理好的油和变压器绕组模型放入密封罐挡板两边的空间内，将用于老化的密封罐放入恒温的老化箱中；
[0036]S3:连接电路，对密封罐内的变压器绕组模型施加高电压，进行绕组模型的电热联合老化测试与单一热老化测试。
[0037]本实施例中，所述步骤SI中干燥过程具体如下:首先将油与绕组模型在900C /50Pa环境中干燥48小时，随后将绕组模型放入油中在90°C /50Pa环境中干燥48小时。
[0038]本实施例中，所述步骤S2具体过程如下:首先将绕组模型放入两个子罐体中，利用高压导线连接3/4子罐体中的高压引流装置和绕组模型，然后放入预处理好的变压器油，盖上密封盖，旋紧密封紧固圈，最后将整个装置放入恒温的老化箱中。
[0039]本实施例中，所述步骤S3具体过程如下:将提供试验高压的变压器高压端引线连接至老化箱顶端的陶瓷绝缘子，然后用引线连接老化箱内部陶瓷绝缘子出线端与密封罐侧面的均压球出线端并对老化箱施加高压。
[0040]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:包括用于提供老化环境的密封罐、用于支撑变压器绕组模型的支撑板和用于提供高压电源与高压电极的高压引流装置，所述密封罐内设置有挡板，所述挡板将密封罐分隔成两个子罐体，所述支撑板和高压引流装置设置在密封罐内的同一侧。
2.根据权利要求1所述的变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:所述密封罐包括罐体、密封盖、密封垫和用于将密封盖紧固在罐体上的密封紧固圈；所述罐体的开口四周与密封盖的底层四周设置有凹形槽，所述密封垫设置在凹形槽内。
3.根据权利要求2所述的变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:所述支撑板为不锈钢圆形支撑板，所述不锈钢挡板用于将罐体垂直隔离并分成面积为总罐体底面面积的3/4与1/4的两子罐体；所述面积为3/4的子罐体进行绕组模型的电热联合老化试验，所述面积为1/4的子罐体进行绕组模型的单一热老化试验。
4.根据权利要求3所述的变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:所述高压引流装置包括聚四氟乙烯棒、高压导杆和用于固定变压器高压端绕组的高压不锈钢圆形吊板，所述高压导杆设置在聚四氟乙烯棒内，所述高压导杆两端还设置有均压球，所述高压导杆设置在密封罐内的均压球与高压不锈钢圆形吊板之间通过高压导线连接。
5.根据权利要求4所述的变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:所述聚四氟乙烯棒从密封罐侧面以倾角45度角插入罐内并使其外露1/3。
6.根据权利要求5所述的变压器绕组电热联合老化试验装置，其特征在于:所述变压器绕组模型部分包括高压端变压器绕组、低压端变压器绕组、小型均压球、高压端固定螺丝、低压端固定螺丝与绑带；所述高压端固定螺丝用于连接高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板，所述小型均压球用于均匀高压端变压器绕组与高压不锈钢圆形吊板连接处的电场，所述低压端固定螺丝用于连接低压端变压器绕组与支撑板，所述绑带用于固定高压端变压器绕组与低压端变压器绕组。
7.利用权利要求6所述的变压器绕组电热联合老化试验装置进行老化试验的试验方法，其特征在于:包括以下步骤: 51:干燥变压器油与变压器绕组模型； 52:将预处理好的油和变压器绕组模型放入密封罐挡板两边的空间内，将用于老化的密封罐放入恒温的老化箱中； 53:连接电路，对密封罐内的变压器绕组模型施加高电压，进行绕组模型的电热联合老化测试与单一热老化测试。
8.根据权利要求7所述的变压器绕组电热联合老化试验方法，其特征在于:所述步骤SI中干燥过程具体如下:首先将油与绕组模型在90°C /50Pa环境中干燥48小时，随后将绕组模型放入油中在90°C /50Pa环境中干燥48小时。
9.根据权利要求7所述的变压器绕组电热联合老化试验方法，其特征在于:所述步骤S2具体过程如下:首先将绕组模型放入两个子罐体中，利用高压导线连接3/4子罐体中的高压引流装置和绕组模型，然后放入预处理好的变压器油，盖上密封盖，旋紧密封紧固圈，最后将整个装置放入恒温的老化箱中。
10.根据权利要求7所述的变压器绕组电热联合老化试验方法，其特征在于:所述步骤S3具体过程如下:将提供试验高压的变压器高压端引线连接至老化箱顶端的陶瓷绝缘子，然后用引线连接老化箱内部陶瓷绝缘子出线端与密封罐侧面的均压球出线端并对老化箱施加高压。
【文档编号】G01R31/00GK104181424SQ201410426211
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】杨丽君, 胡伟, 胡恩德, 许佐明, 廖瑞金, 黄加佳, 高思航 申请人:重庆大学, 中国电力科学研究院