[發(fā)明專利]一種變壓器套管加速熱老化的實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910347089.1
• 申請日: 2019-04-27
• 公開（公告）號: CN110045247B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周利軍;李會(huì)澤;代祿喻;郎光婭;蔡君懿;張傳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 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(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.一種變壓器套管加速熱老化的實(shí)驗(yàn)方法，

第一步：搭建實(shí)驗(yàn)平臺

搭建變壓器套管加速熱老化的實(shí)驗(yàn)平臺，包括終端機(jī)(1)、溫度傳感器(8)、直流電流源(2)、套管導(dǎo)桿(3)、絕緣油(4)、絕緣紙(5)、接地裝置(6)、第一支架(7a)、第二支架(7b)、套管外絕緣(9)和電阻測試儀(10)，溫度傳感器(8)測試套管導(dǎo)桿(3)加速熱老化前所處的環(huán)境溫度，并將溫度數(shù)據(jù)上傳至終端機(jī)(1)，終端機(jī)(1)可控制直流電流源(2)輸出指定大小的電流至套管導(dǎo)桿(3)，利用電流熱效應(yīng)加熱套管導(dǎo)桿(3)，電阻測試儀(10)連接在套管導(dǎo)桿(3)兩端，可測試套管導(dǎo)桿(3)的電阻值，絕緣紙(5)纏繞在套管導(dǎo)桿(3)上，絕緣紙(5)外充滿絕緣油(4)浸漬，套管外絕緣(9)固定在第一支架(7a)和第二支架(7b)上；

其特征在于，還包括如下步驟：

第二步：在變壓器套管加速熱老化前，測試套管導(dǎo)桿(3)的內(nèi)徑R₁，外徑R₂，總長度L，并根據(jù)套管導(dǎo)桿(3)的材料得到其密度ρ，則套管導(dǎo)桿(3)的外表面積S及質(zhì)量M為：

S＝2πR₂L (1)

第三步：開啟電阻測試儀(10)，測試套管導(dǎo)桿(3)的電阻值R，并將測試數(shù)據(jù)上傳至終端機(jī)(1)，套管導(dǎo)桿(3)的電阻值R測試完成后，關(guān)閉電阻測試儀(10)；

第四步：通過溫度傳感器(8)記錄套管導(dǎo)桿(3)老化前環(huán)境溫度T₀，并將溫度數(shù)據(jù)上傳至終端機(jī)(1)，并設(shè)定加速老化溫度T，則單位時(shí)間內(nèi)套管導(dǎo)桿(3)通過絕緣紙(5)的熱量為：

式中，λ為絕緣紙導(dǎo)熱系數(shù)，l為絕緣紙(5)厚度；

第五步：建立套管加速熱老化模型，計(jì)算直流電流源(2)應(yīng)輸出的電流值I：

式中，電流值I，c為套管導(dǎo)桿(3)的比熱容，是與其材料有關(guān)的常數(shù)，時(shí)間t，是套管導(dǎo)桿(3)的加速熱老化時(shí)間；

第六步：建立老化評估模型，評估變壓器套管在加速熱老化溫度T及老化持續(xù)時(shí)間t后導(dǎo)桿處絕緣紙(5)的聚合度DP_t：

式中，DP₀為變壓器套管絕緣紙的初始聚合度，通過查閱變壓器套管出廠資料獲取，DP_t為加速熱老化t時(shí)間后變壓器套管絕緣紙的聚合度，E為活化能，取111kJ/mol，k為理想氣體常數(shù)，取8.314J/(mol·K)；

第六步：設(shè)定變壓器套管加速熱老化的溫度T及老化持續(xù)時(shí)間t，根據(jù)式(4)計(jì)算出應(yīng)輸出的電流值I，開啟終端機(jī)(1)，控制直流電流源(2)輸出電流值為I的直流電流，利用電流熱效應(yīng)對變壓器套管進(jìn)行加速熱老化，則得到經(jīng)加速熱老化后導(dǎo)桿處絕緣紙(5)聚合度為DP_t的變壓器套管。