[發明專利]一種油紙絕緣擊穿強度實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201310594376.5
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103605057A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 郝建;伏進;楊麗君;吳高林;劉團;王謙;王季宇;侯興哲;彭華東
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網重慶市電力公司電力科學研究院;重慶大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及電氣設備絕緣在線監測與故障診斷領域，特別涉及一種方便于直流、交流及交直流復合電場下油隙寬度和油紙比例都可調節的變壓器油紙絕緣擊穿強度的實驗裝置。

背景技術

電力變壓器作為電能傳輸和配送過程中能量轉換的核心，是設備安全運行中最重要和最關鍵的設備。變壓器的嚴重事故會導致電力供應的中斷，并造成巨大的經濟損失。研究表明，變壓器由內絕緣問題引發的變壓器故障占主要部分。變壓器油紙絕緣系統是其內絕緣的重要組成部分，油紙絕緣介質內部由于空間電荷的積累將會導致內部電場分布的畸變，嚴重的電場畸變將引起油紙絕緣系統的擊穿和老化，從而威脅運行變壓器的安全性和可靠性。

而在直流輸電系統中，換流變壓器作為最重要的電力設備之一，其內絕緣大多采用變壓器油和絕緣紙構成的復合絕緣結構，油紙絕緣材料的擊穿和老化將直接影響絕緣系統的安全性和可靠性；此外，換流變壓器閥側主絕緣既承受交流變壓器所承受的全部電場作用和試驗電壓的電場作用，同時還要承受正常工作中的直流電場作用、發生事故時或極性反轉電壓的作用，因此其絕緣系統需承受交直流復合電場。油紙復合絕緣是典型的分層絕緣結構，它的擊穿特性取決于復合電場在變壓器油和浸油紙板中的電壓分布關系及油紙分布比例關系，因此為了更好地模擬變壓器運行工況，試驗中應施加直流、交流及交直流復合電場，通過改變油隙寬度、油紙比例來進行擊穿強度測試，為變壓器實際運行提供技術基礎。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種油紙絕緣擊穿強度實驗裝置及方法。

本發明的目的之一是提出一種油隙寬度及油紙比例可調的油紙絕緣擊穿強度測試電極的實驗裝置；本發明的目的之二是提出一種油隙寬度及油紙比例可調的油紙絕緣擊穿強度測試電極的實驗方法。

本發明的目的之一是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種油紙絕緣擊穿強度實驗裝置，包括油杯、高壓電極、低壓電極、固定支架和紙板平臺；

所述高壓電極一端用于與高壓電源相連，另一端貫穿油杯杯壁與設置于油杯內部的低壓電極一端連接，所述低壓電極的另一端接地；

所述高壓電極和低壓電極對稱設置于油杯的兩側；

所述固定支架設置于油杯杯壁外側；所述固定支架位于油杯杯口上方還設置有用于固定紙板平臺的紙板調節裝置；

所述紙板平臺一端與紙板調節裝置連接，另一端設置于位于油杯內部的兩個低壓電極的間隙內。

進一步，所述紙板調節裝置為對稱設置于固定支架兩側的旋動調節螺桿，所述旋動調節螺桿在油杯內部形成用于固定紙板平臺的夾緊端部。

進一步，所述紙板平臺包括上固定片、下固定片和U形墊片；

所述上固定片包括經螺栓連接而成的兩個上有機玻璃矩形片，所述上有機玻璃矩形片外側由可旋動螺桿端部夾緊，所述上有機玻璃矩形片內側與U形墊片上部貼合；

所述下固定片包括經螺母連接而成的兩個下有機玻璃矩形片，所述下有機玻璃矩形片內側與U形墊片下部貼合，所述下有機玻璃矩形片外側懸空；

所述U形墊片形狀呈倒U形，開口朝下。

進一步，所述高壓電極通過軸桿貫穿油杯杯壁，所述軸桿穿過杯壁的孔中放置防漏油橡皮圈；所述低壓電極通過軸桿貫穿油杯杯壁，所述軸桿穿過杯壁的孔中放置防漏油橡皮圈。

進一步，所述固定支架內徑與油杯外徑相等，置于油杯外壁突起之上，高于油杯開口高度。

進一步，所述高壓電極與低壓電極的軸桿靠近杯壁側設置軸桿固定螺絲，所述軸桿內部中空處放置電極檔距標尺；所述電極檔距標尺外側端連接螺帽，并在軸桿外側開口處通過螺紋旋緊。

進一步，所述固定支架在高于油杯開口高度處設置有支架孔，所述支架孔設置內螺紋；

所述旋動調節螺桿桿體設置外螺紋與支架孔緊密連接，通過旋動螺桿移動上固定片；

所述上固定片中心設置有固定片孔，所述固定片孔設置有內螺紋，并與旋動調節螺桿通過螺紋緊固連接。

進一步，所述旋動調節螺桿桿體上刻有毫米刻度條；所述油杯杯體由陶瓷材料燒制而成；

所述高壓電極、低壓電極、軸桿、旋動調節螺桿均由銅材料制成；

所述固定支架、上固定片、下固定片和螺栓均由有機玻璃制成；

所述U形墊片由環氧樹脂材料制成。

本發明的目的之二是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的油隙寬度及油紙比例可調的油紙絕緣擊穿強度測試電極的實驗方法，包括以下步驟：

S1：將干燥后的變壓器油和絕緣紙放入老化箱體中進行老化；