[發明專利]一種高壓油紙絕緣特性試驗裝置

有效

• 申請號: 201010285751.4
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN101957423A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 李博;程渙超;李金忠;李光范;孫倩;鄧俊宇;徐會雨
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及高電壓與絕緣技術領域，具體涉及一種高壓油紙絕緣特性研究試驗裝置。?

背景技術

隨著我國直流線路的增多和±800kV直流輸電工程的建設，和直流有關的研究項目越來越受到關注。已有工程經驗和統計結果表明：高壓直流輸電系統中，換流變壓器、套管等眾多關鍵一次設備的絕緣問題是制約設計和引起現場事故最主要的因素。CIGRE高壓直流分委會WG?B4.04工作組統計結果表明：高壓直流輸電系統設備事故率是交流系統的2倍以上。?

我國葛上工程中第一批次換流變壓器主絕緣試驗中多次出現閥側繞組、引線、分接開關等多個部位的絕緣問題，在后續運行過程中也多次出現絕緣問題。在我國南方電網公司的“云廣±800kV直流輸電工程”的首臺換流變壓器由西門子公司負責生產制造，國家電網公司的“向上±800kV直流輸電工程”的首臺換流變壓器由ABB設計制造。西門子、ABB和西門子在換流變壓器制造領域處于國際最領先的水平，但在西門子、ABB首臺±800kV換流變試驗過程中均出現了絕緣故障。國內外在交流疊加直流條件下缺乏深入研究是導致事故主要的因素。?

在交流絕緣設計領域，初期的絕緣性能的研究主要在大量模型工頻、沖擊擊穿試驗的基礎上進行。在基于試品擊穿試驗的研究過程中，通過對不同油隙下油紙絕緣擊穿特性的研究提出了伏-距理論。但由于變壓器絕緣系統相當復雜，伏-距理論對許多擊穿現象無法作出合理的解釋。隨著人們對局部放電現象認識的深入，在1962國際大電網會上，局部放電的測量和理論得到了更為深入的研究，進而形成了統一的局部放電測量方法。在變壓器絕緣設計領域，從擊穿電壓控制過渡到控制局部放電起始場強控制的絕緣設計，大大提高了變壓器絕緣系統可靠性。?

中國發明申請200810233094.1提供了一種電-熱-機械應力三因子聯合老化的試驗裝置和試驗方法，所述試驗裝置，包括電熱老化箱，電熱老化箱內設置有變壓器油紙絕緣模擬裝置、振動裝置和用于控制電熱老化箱內溫度的溫度控制裝置，所述振動裝置能帶動變壓器油紙絕緣模擬裝置振動，變壓器油紙絕緣模擬裝置與高壓電源電連接；所述試驗方法包括將絕緣紙真空干燥、真空浸油后貼于試驗裝置不銹鋼箱體內的地電極上，在絕緣紙及地電極外面纏繞線圈作為高壓電極，并向不銹鋼箱體內注入絕緣油；將高壓引線與高壓電源接通，并開啟振動?裝置；對絕緣紙、絕緣油間隔取樣，測定絕緣老化參數。該裝置使用穿墻套管將高壓引入密閉老化裝置內；電極引入通過穿墻套管，體積較大；老化箱對外無其他接口，不能進行試品內部油樣的在線濾油處理；被試品內部密封，僅依靠老化箱的密封實現，不能保證試品內部的密封效果。?

中國發明申請200810233095.6提供一種用于局部放電檢測的一體化試驗裝置，包括電熱老化箱、試品電極系統和高壓交流電源系統，試品電極系統設置于電熱老化箱內并與高壓交流電源系統連接，還包括局部放電信號采集系統，所述局部放電信號采集系統包括局部放電信號傳感器、信號傳輸電纜和數據采集處理裝置，局部放電信號傳感器的輸入端與試品電極系統連接，輸出端通過信號傳輸電纜和數據采集處理裝置連接；本發明的試驗裝置能采集油紙絕緣電熱老化過程中的局部放電參量，為變壓器油紙絕緣電熱老化研究提供數據，在此研究基礎上可進而實現對變壓器油紙絕緣電熱老化狀態的在線監測。該裝置屬于在“200810233094.1”發明裝置外圍增加了在線測量裝置，也存在無法對被試品狀態進行連續在線的濾油處理，試驗過程中無法保證密封性能。而在現代絕緣設計領域，被試品環境條件入濕度、含水量、介損、顆粒度等關鍵參量與試驗性能密切相關，并且是至關重要的。?

在直流絕緣設計領域，難以通過交、直流局部放電考核絕緣可靠性。以典型的±800kV換流變壓器為例，換流變閥側繞組主分接交流電壓170/√3kV，閥側對地直流電壓為800kV，直流分量遠高于交流分量。閥側繞組交流長時感應耐壓試驗電壓最高180kV，而直流長時外施耐壓試驗電壓1270kV。因此，由于在換流變試驗過程中無法模擬交流疊加直流這一實際工況，交流局放試驗電壓低，難以發現油紙主絕緣系統中可能存在的缺陷，而直流局放試驗對反應絕緣缺陷不靈敏，換流變閥側絕緣缺乏有效考核手段是絕緣事故率高的最主要的因素。因此，需要對交流疊加直流條件下的絕緣特性進行研究，進而探討有效考核絕緣特性的方法和手段。?

發明內容