[發明專利]繞組主絕緣溫度梯度與泄露電流關聯性高壓實驗系統

有效

• 申請號: 201710339604.2
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107091959B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 周利軍;何健;王朋成;梅誠;徐晗;郭蕾;王路伽;蔡君懿;唐浩龍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/02
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 張澎

本發明涉及一種繞組主絕緣溫度梯度與泄漏電流關聯性高壓實驗系統，實驗系統包括高壓繞組、低壓繞組、繞組主絕緣、高壓側直流電源模塊、低壓側直流電源模塊、流速控制采集模塊、實驗箱、溫度傳感器、溫度采集模塊、泄漏電流測試儀及計算機。此外，本發明通過高、低壓側直流電源模塊的各段輸出功率實現實際負載損耗下變壓器繞組主絕緣的溫度梯度分布及其泄漏電流測量實驗，通過繞組主絕緣的溫度梯度和泄漏電流之間的關聯性研究，有助于研究繞組主絕緣在實際運行工況下的熱老化情況，確定變壓器絕緣的使用壽命。

技術領域

本發明屬于油浸式變壓器絕緣狀態診斷領域，具體涉及一種繞組主絕緣溫度梯度與泄漏電流關聯性高壓實驗系統與方法。

背景技術

隨著現代電力工業的發展，大型油浸式電力變壓器在電網運行中起著越來越重要的作用。特別是對于大容量電力變壓器，其電氣絕緣強度的好壞往往決定著一臺變壓器能否投入電網并且安全可靠地運行。變壓器內部任何結構如繞組、引線的絕緣若有損傷，就可能引起整臺變壓器的損壞，甚至影響到電網的安全穩定運行。因此，研究變壓器內部絕緣結構，尤其是繞組主絕緣的溫度梯度分布，對確定絕緣破壞程度，維護變壓器健康穩定運行具有重要的現實意義。

變壓器實際運行時，鐵芯及繞組等部件作為發熱源影響著內部油流循環，但同時也造成了內部絕緣不同程度的熱老化，測量變壓器繞組間主絕緣的泄漏電流，可以在一定程度上反映變壓器繞組主絕緣的熱老化程度。為了進一步研究絕緣材料的熱老化效應，尤其是繞組層間絕緣的泄漏電流隨變壓器實際負載運行下繞組主絕緣溫度梯度的變化關系，有必要搭建一個實際的實驗系統來研究負載作用下的絕緣老化狀況。然而目前，國內外鮮有研究論述變壓器繞組主絕緣在實際運行負載下(特別是考慮繞組附加損耗的作用下)的溫度梯度分布及泄漏電流的關聯性，即在繞組不均勻損耗情況下的溫度分布與泄漏電流之間的變化關系。綜上所述，為了更明確繞組層間絕緣的熱老化，急需搭建一種在實際負載損耗作用下變壓器繞組主絕緣溫度梯度與泄漏電流關聯性的高壓實驗系統。

發明內容

鑒于現有技術的以上不足，本發明的目的是提供一種能夠更為準確地模擬實際負載損耗下變壓器繞組主絕緣溫度梯度與泄漏電流關聯性高壓實驗系統，其具體手段為：

一種繞組主絕緣溫度梯度與泄漏電流關聯性高壓實驗系統，用于研究變壓器繞組主絕緣在實際運行負載下的溫度梯度分布及其泄漏電流之間的關聯性，其特征在于，主要由高壓繞組(1)、低壓繞組(2)、繞組主絕緣(3)、高壓側直流電源模塊(4)、低壓側直流電源模塊(5)、流速控制采集模塊(6)、實驗箱(7)、電極板(801、802)、泄漏電流測試儀(9)、溫度傳感器(10)、溫度采集模塊(11)以及計算機(12)組成，其中：

所述的高壓繞組(1)、所述的低壓繞組(2)、繞組主絕緣(3)、溫度傳感器(10)以及所述的電極板(801、802)在實驗箱(7)內部；

高壓繞組(1)、繞組主絕緣(3)和低壓繞組(2)由外向內呈同心圓柱面分布；所述的高壓繞組(1)外側與所述的高壓側直流電源模塊(4)相連，所述的低壓繞組(2)外側與所述的低壓側直流電源模塊(5)相連；

所述的一號電極板(801)位于高壓繞組(1)與繞組主絕緣(3)之間，所述的二號電極板(802)位于低壓繞組(2)與繞組主絕緣(3)之間；所述的一號電極板(801)以及所述的二號電極板(802)與所述的泄漏電流測試儀(9)相連；

所述的溫度傳感器(10)采用高溫絕緣膠依次固定在繞組主絕緣外表面自底部至頂部10％、50％和90％處；所述的溫度采集模塊(11)與所述的溫度傳感器(10)相連，用于記錄繞組層間絕緣的實時溫度；

所述的流速控制采集模塊(6)控制實驗箱(7)內的油流速度；所述的流速控制采集模塊置于實驗箱側壁的油路連通管路(14)上；

所述的計算機(12)分別與所述的泄漏電流測試儀(9)、所述的溫度采集模塊(11)以及所述的流速控制采集模塊(6)相連，用于后期數據處理。