本发明涉及一种油纸绝缘电热联合应力老化试验装置及其试验方法，属于变压器油纸绝缘老化状态检测技术领域。
背景技术：
变压器内的绝缘主要由矿物油和绝缘纸或者绝缘纸板组成的复合绝缘，在长期的运行过程中绝缘材料受到各种老化因素的影响而逐渐老化，引起老化的因素主要包括温度、电场、磁场、机械等因素。目前，尚无专门用以研究变压器油纸绝缘老化规律的设备，使得油纸绝缘老化规律与各因素的关系无法掌握。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用方便，能够准确的研究油纸绝缘老化规律的油纸绝缘电热联合应力老化试验装置及其试验方法。
本发明采用以下方案实现：一种油纸绝缘电热联合应力老化试验装置，包括试验箱，所述试验箱内设置有用以盛装绝缘油的不锈钢容器，不锈钢容器底面与试验箱内底部相接触，所述不锈钢容器内底部设置有用以放置油纸绝缘样品的接地电极，不锈钢容器上盖设有绝缘密封板，接地电极上方设置有与接地电极配合夹紧油纸绝缘样品的高压电极；所述试验箱上设置有加热装置。
进一步的，还包括位于试验箱外部与电源相连接的调压器，所述调压器与一变压器相连接，所述高压电极经高压引线与变压器的高压端相连接，所述高压引线上设置有位于试验箱外部的水电阻。
进一步的，所述试验箱顶部设有可供高压引线穿入的绝缘套管，绝缘密封板上开设有供高压引线穿过的穿孔；所述试验箱外部还设置有与高压电极并联设置的电容器和分压器。
进一步的，所述加热装置采用电加热，所述试验箱上设置有控制加热装置工作的温控表。
进一步的，所述接地电极为圆板状，所述高压电极包括板状体以及位于板状体下侧的针杆，针杆下端具有尖部，所述针杆共9根并分布成两圈，其中6根针杆位于外圈并呈六边形分布，另外3根针杆位于内圈并呈三角形分布。
进一步的，所述接地电极为圆板状，所述高压电极为柱状。
一种如上所述油纸绝缘电热联合应力老化试验装置的试验方法，包括以下步骤：（1）将油纸绝缘样品真空干燥、真空浸油后置于不锈钢容器中的接地电极与高压电极之间；（2）向不锈钢容器内加入一定量绝缘油，绝缘油的高度需要没过高压电极；（3）将不锈钢容器盖上绝缘密封板后放入试验箱中，高压电极的高压引线穿出绝缘套管与变压器的高压端相连接，然后将试验箱加热到设定温度；（4）对油纸绝缘样品、绝缘油分期取样进行对比分析，测定其绝缘老化特征参数。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明油纸绝缘电热联合应力老化试验装置操作简单，使用方便，将影响油纸绝缘老化的主要因素温度、电场结合起来，对油纸绝缘样品、绝缘油分期取样进行对比分析，测定其绝缘老化特征参数，能够更加准确的研究油纸绝缘的老化规律，填补了研究油纸绝缘老化规律的技术空白。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例构造示意图；
图2是本发明实施例中试验箱内部构造示意图；
图3是本发明实施例中针尖式结构高压电极构造示意图；
图4是本发明实施例中柱式结构高压电极与接地电极配合示意图；
图中标号说明：100-试验箱、110-不锈钢容器、120-油纸绝缘样品、130-接地电极、140-绝缘密封板、150-高压电极、151-板状体、152-针杆、160-绝缘套管、170-温控表、180-绝缘油、200-调压器、300-变压器、400-水电阻、500-电容器、600-分压器。
具体实施方式
如图1~4所示，一种油纸绝缘电热联合应力老化试验装置，包括试验箱100，试验箱100为恒温老化试验箱，所述试验箱100内设置有用以盛装绝缘油180的不锈钢容器110，不锈钢容器110底面与试验箱内底部相接触，接地电极与不锈钢容器底部相接触，不锈钢容器底部与试验箱底部相接触，通过试验箱外壳实现可靠接地；所述不锈钢容器110内底部设置有用以放置油纸绝缘样品120的接地电极130，不锈钢容器110上盖设有绝缘密封板140，接地电极上方设置有与接地电极配合夹紧油纸绝缘样品120的高压电极150；所述试验箱上设置有加热装置（图中未示出）；接地电极和高压电极能给油纸绝缘样品施加指定的电场强度，加热装置能控制试验箱内的温度，可以同时对油纸绝缘样品施加电热复合应力，本发明试验装置将影响油纸绝缘老化的主要因素温度、电场结合起来，适用于多种情况下的实验，变量可控，对油纸绝缘样品、绝缘油分期取样进行对比分析，测定其绝缘老化特征参数，更加准确的研究油纸绝缘的老化规律，填补了研究油纸绝缘老化规律的技术空白。
在本实施例中，还包括位于试验箱100外部与电源相连接的调压器200，所述调压器200与一变压器300相连接，所述高压电极150经高压引线与变压器300的高压端相连接，所述高压引线上设置有位于试验箱外部的水电阻400。
在本实施例中，所述试验箱100顶部设有可供高压引线穿入的绝缘套管160，绝缘密封板140上开设有供高压引线穿过的穿孔；所述试验箱外部还设置有与高压电极并联设置的电容器500和分压器600。
在本实施例中，所述加热装置采用电加热，所述试验箱上设置有控制加热装置工作的温控表170。
在本实施例中，接地电极和高压电极均为铜材质，所述接地电极130为圆板状，而高压电极的结构有两种，一种是用于测试电晕放电老化情况的针尖式结构，另一种是用于测试沿面放电老化情况的柱式结构，其中针尖式结构的高压电极150包括板状体151以及位于板状体下侧的针杆152，针杆下端具有尖部，尖部尖角角度为28°，所述针杆共9根并分布成两圈，其中6根针杆位于外圈并呈六边形分布，另外3根针杆位于内圈并呈三角形分布；柱式结构的高压电极为柱状。两种结构的高压电极可根据实验情况替换。
一种如上所述油纸绝缘电热联合应力老化试验装置的试验方法，包括以下步骤：（1）将油纸绝缘样品真空干燥、真空浸油后置于不锈钢容器中的接地电极与高压电极之间；（2）向不锈钢容器内加入一定量绝缘油，绝缘油的高度需要没过高压电极；（3）将不锈钢容器盖上绝缘密封板后放入试验箱中，高压电极的高压引线穿出绝缘套管与变压器的高压端相连接，然后将试验箱加热到设定温度；（4）对油纸绝缘样品、绝缘油分期取样进行对比分析，测定其绝缘老化特征参数。
在本实施例中，在油纸绝缘样品放入不锈钢容器之前，需要根据实验情况选择实验所用的高压电极，测试电晕放电老化情况则使用针尖式结构的高压电极，测试沿面放电老化情况则使用柱式结构的高压电极。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。