[發明專利]一種溫度變化下套管電容芯子絕緣性能的評估方法

有效

• 申請號: 201910346700.9
• 申請日: 2019-04-27
• 公開（公告）號: CN109917256B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 周利軍;郎光婭;王安;胡軍杰;代祿喻;廖維
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發明公開了一種溫度變化下套管電容芯子絕緣性能的評估方法，首先設計了一種對溫度變化下套管電容芯子絕緣性能進行測試的裝置，其中控制裝置將溫度傳感器采集的套管電容芯子所處的平均油溫與設定油溫進行比較，控制直流電源、冷凝水箱和油泵的工作狀態使得電容芯子處的平均油溫發生變化，進而通過頻域介電譜測試儀對套管電容芯子的絕緣性能進行評估。本方法中模擬了在高寒地區高鐵負荷“晝頻夜空”情形下絕緣套管的運行工況，因而該方法能更真實準確地評估實際套管的絕緣性能。

技術領域

本發明屬于套管的絕緣試驗領域，具體涉及一種溫度變化下套管電容芯子絕緣性能的評估方法。

背景技術

變壓器套管是變壓器的主要絕緣裝置之一，不僅能固定內部高壓引線并將其引到油箱外部，而且使引出線間及引出線和變壓器金屬外殼間絕緣。隨著近年來電力系統規模和電壓等級的迅速發展，套管的絕緣性能勢必將面臨嚴峻的挑戰，而電容芯子是油浸式電容套管的內部絕緣結構，其好壞將直接影響電力系統運行的安全性和可靠性，尤其對于高電壓等級下變壓器安裝的油浸式電容套管而言。

套管不僅廣泛用于電力系統，在牽引供電系統中也是必不可少的。隨著我國高鐵的不斷發展，不少高寒地區已經通有高鐵，而由于這些區域晝夜溫差大且高鐵負荷具有“晝頻夜空”的特點，一天內高鐵上配備的高壓套管將承受零下幾十度到零上幾十度的溫度變化，長此以往將加速在運的高壓套管內絕緣劣化。但目前大多數套管絕緣試驗與評估方法是針對在常規工作環境下運行的套管展開的，無法對溫度變化下的套管絕緣狀態進行有效的評估，因此急需一種能在溫度變化下對套管電容芯子絕緣性能的評估方法，通過頻域介電譜測試研究套管電容芯子在溫度變化下的絕緣劣化情況。

發明內容

為了模擬高寒地區在運高壓套管溫度變化的工況，并且能更真實準確地評估實際套管的絕緣性能，本發明提供了一種溫度變化下套管電容芯子絕緣性能的評估方法。

一種溫度變化下套管電容芯子絕緣性能的評估方法，包含以下步驟：

步驟一，安裝測試裝置

a)處理套管電容芯子模型：

將套管電容芯子放入干燥箱中，在90℃下干燥48小時，然后將套管電容芯子模型放入干燥的絕緣油中充分浸油48小時；

b)連接設備與裝置：

設備與裝置包括：絕緣實驗箱、套管電容芯子、電腦、末屏引出線、高壓導線、頻域介電譜測試儀、冷凝管、橡膠軟管、冷凝水箱、直流電源、1號溫度傳感器、2號溫度傳感器、3號溫度傳感器；

絕緣實驗箱內部裝有絕緣油和套管電容芯子，套管電容芯子通過絕緣實驗箱上部開孔來固定；

套管電容芯子包含導電桿與末屏引出線；

絕緣實驗箱內部設有多根電熱絲、1號溫度傳感器、2號溫度傳感器以及3號溫度傳感器，電熱絲安裝在絕緣實驗箱內壁及底部，1號溫度傳感器安裝在絕緣實驗箱內壁自頂向下15％處，2號溫度傳感器安裝在絕緣實驗箱內壁自頂向下50％處，3號溫度傳感器安裝在絕緣實驗箱內壁自頂向下85％處；

多根電熱絲通過導線串聯后再與直流電源相連；

絕緣實驗箱外部設有冷凝管，其內部流通有經橡膠軟管傳輸的冷凝水；

控制裝置分別與1號溫度傳感器、2號傳感器、3號傳感器、冷凝水箱和直流電源相連；

控制裝置將處理得到的絕緣實驗箱的平均油溫與控制裝置的預設油溫相比較，若絕緣實驗箱的平均油溫低于控制裝置的預設油溫，則控制冷凝水箱停止供給冷凝水并且控制直流電源通電，若絕緣實驗箱的平均油溫高于控制裝置的預設油溫，則控制直流電源斷電并且控制冷凝水箱加速冷凝管及橡膠軟管內的冷凝水循環；

設備與裝置還包括：1號輸油管、1號油泵、2號輸油管、油箱、3號輸油管、2號油泵、4號輸油管；