[發(fā)明專利]沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化的實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810979530.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN109239545B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周利軍;王安;廖維;李會(huì)澤;陳雪驕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01R1/28
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化的實(shí)驗(yàn)方法，首先搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，然后通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)施加沖擊負(fù)荷模擬套管電容芯子的熱沖擊，開啟介損測(cè)試儀，測(cè)試電容芯子每層間的介損值，并將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳至終端機(jī)存儲(chǔ)，采用最小二乘法將不同層間的介損值擬合為一條函數(shù)曲線，對(duì)函數(shù)曲線分段積分，計(jì)算電容芯子總體的不均勻熱老化程度參數(shù)，該實(shí)驗(yàn)方法模擬了沖擊負(fù)荷下套管電容芯子的不均勻熱老化，并可有效判定套管電容芯子的不均勻熱老化程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油浸式套管絕緣性能評(píng)估領(lǐng)域，具體涉及一種沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化的實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

油浸式套管作為牽引變壓器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件，其絕緣性能的好壞直接影響到牽引變壓器及整個(gè)牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。與電力系統(tǒng)負(fù)荷相比，高速鐵路系統(tǒng)中沖擊負(fù)荷遠(yuǎn)高于50％額定負(fù)荷，列車通過時(shí)短負(fù)荷可能超3倍額定負(fù)荷。電容芯子為牽引變壓器套管的主絕緣，高速鐵路系統(tǒng)所特有的沖擊性特點(diǎn)導(dǎo)致套管電容芯子各層絕緣熱老化程度極不均勻，降低套管的絕緣性能，影響高速鐵路系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

套管熱老化評(píng)估方法主要包括主絕緣及末屏對(duì)地絕緣電阻、介質(zhì)損耗正切值、電容量及油中溶解氣體色譜分析等，以上測(cè)試方法目前均只能評(píng)估套管的整體熱老化狀況，對(duì)沖擊負(fù)荷下電容芯子不均勻熱老化程度評(píng)估尚缺乏有效的手段。由于套管電容芯子在沖擊負(fù)荷下表現(xiàn)出頻繁升降溫的工況特點(diǎn)，為研究沖擊負(fù)荷下電容芯子不均勻熱老化程度，急需一種沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化的實(shí)驗(yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了能夠反映沖擊負(fù)荷下套管絕緣的老化狀態(tài)，本發(fā)明提供一種沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

第一步：搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

搭建沖擊負(fù)荷下套管電容芯子不均勻熱老化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括絕緣油箱(1)、第一支架(6a)、第二支架(6b)、測(cè)試端子(5)、電容芯子(4)、沖擊電流發(fā)生裝置(7)、介損測(cè)試儀(8)、終端機(jī)(11)、電動(dòng)機(jī)(12)，絕緣油箱(1)底部鋪有冷卻管(9)，冷卻管(9)兩端分別有第一冷卻箱(10a)和第二冷卻箱(10b)，第一冷卻箱(10a)和第二冷卻箱(10b)內(nèi)的冷水(14)由電動(dòng)機(jī)(13)推動(dòng)，冷水(14)由冷卻管(12)流經(jīng)第一冷卻箱(10a)、冷卻管(9)和第二冷卻箱(10b)，回到冷卻管(12)，電動(dòng)機(jī)(13)連至終端機(jī)(11)，接受終端機(jī)(11)發(fā)送的控制指令，絕緣油箱(1)內(nèi)填充絕緣油(2)，油面高度超過電容芯子(4)，電容芯子(4)由第一支架(6a)和第二支架(6b)固定在絕緣油箱(1)內(nèi)，沖擊電流發(fā)生裝置(7)連至終端機(jī)(11)，終端機(jī)(11)發(fā)送控制指令至沖擊電流發(fā)生裝置(7)，沖擊電流發(fā)生裝置(7)連在導(dǎo)桿(3)兩端，給導(dǎo)桿(3)施加沖擊電流，電容芯子(4)每層電容屏之間焊接測(cè)試端子(5)，測(cè)試端子(5)連至介損測(cè)試儀(8)，介損測(cè)試儀(8)接至終端機(jī)(11)；

第二步：模擬沖擊負(fù)荷下的套管電容芯子

開啟沖擊電流發(fā)生裝置(7)，對(duì)套管電容芯子(4)施加沖擊電流，模擬沖擊負(fù)荷的熱效應(yīng)，終端機(jī)(11)控制電動(dòng)機(jī)(13)使冷卻管(12)內(nèi)的冷水(14)流通，從而模擬套管電容芯子在沖擊負(fù)荷下頻繁升降溫的實(shí)際工況；

第三步：測(cè)試工頻介損

開啟介損測(cè)試儀(8)，測(cè)試電容芯子(4)相鄰兩層電容屏間的介質(zhì)損耗正切值tanδ，并將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳至終端機(jī)(11)并以(i，tanδ_i)形式存儲(chǔ)，表示電容芯子第i層間的介質(zhì)損耗正切值為tanδ_i，i＝1，2，…，n，n為電容芯子(4)層數(shù)；

第四步：擬合介質(zhì)損耗正切值

通過非線性最小二乘法進(jìn)行擬合，進(jìn)而得到介質(zhì)損耗正切值的擬合曲線f(x)，其中1≤x≤n，n為電容芯子(4)層數(shù)；

第五步：計(jì)算電容芯子熱老化不均勻程度