[發明專利]一種變壓器模擬油中電弧放電裝置、系統及其試驗方法

有效

• 申請號: 202010828160.0
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111999613B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 盧理成;胡德霖;胡醇;李圣;周遠翔;王柱;張濤;王堯玄
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;蘇州電器科學研究院股份有限公司;中國電力科學研究院有限公司;清華大學;國網經濟技術研究院有限公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/16;H01F27/40
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明公開了一種變壓器模擬油中電弧放電裝置、系統及其試驗方法，涉及變壓器領域，為解決相關技術中變壓器網側套管升高座在故障電流下狀態變化過程缺乏準確的試驗模型和設計防范依據的問題而發明。該變壓器模擬放電裝置，包括油箱、升高座、升高座接入套管、第一電極、油箱接入套管、第二電極以及壓力釋放閥；升高座接入套管的一端伸入升高座的內部；第一電極與升高座接入套管的一端相連接；油箱接入套管的一端伸入油箱的內部；第二電極的第一端與油箱接入套管的一端相連接，第二電極的第二端由連接通孔伸入升高座的內部，且與第一電極之間形成放電間隙；壓力釋放閥設置于升高座上。本發明可用于模擬變壓器的油中電弧放電試驗。

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，尤其涉及一種變壓器模擬油中電弧放電裝置、系統及其試驗方法。

背景技術

變壓器是電網中至關重要的關鍵設備，變壓器一旦故障，容易導致變壓器的油箱的爆裂和起火，在損壞變壓器的同時可引起鄰近的變壓器或其它電氣設備損壞，對變電站造成嚴重的破壞，影響到電網的安全穩定運行。

套管故障是引起變壓器起火的重要原因之一，網側套管位于變壓器的頂部，該處場強較為集中、絕緣處理難度較大，是故障易發的位置，網側套管或網側套管升高座一旦發生故障，電弧造成的壓力急劇升高并不能迅速傳遞至變壓器本體，而在網側套管升高座位置發生急劇升壓，將造成變壓器本體的壓力釋放閥未動作導致網側套管升高座爆裂的事故。

目前，相關技術主要是對油汽化的過程、氣體產生率與電弧能量的關系、變壓器內電弧致壓強增大的計算模型、壓力容器的耐壓與壓力釋放等進行的試驗研究，但具體針對變壓器的網側套管升高座在故障電流下狀態的變化過程缺乏準確的試驗模型和設計防范依據。

發明內容

本發明實施例提供一種變壓器模擬油中電弧放電裝置、系統及其試驗方法，用于解決相關技術中針對變壓器的網側套管升高座在故障電流下狀態變化過程缺乏準確的試驗模型和設計防范依據的問題。

為達到上述目的，第一方面，本發明實施例提供了一種變壓器模擬油中電弧放電裝置，包括：油箱、升高座、升高座接入套管、第一電極、油箱接入套管、第二電極以及壓力釋放閥；其中，所述油箱的頂部開設有與所述油箱的內部連通的連接通孔；所述升高座呈筒狀，且包括頂壁以及位于所述頂壁周緣處的側壁，所述升高座的下端形成有開口，所述升高座的下端與所述油箱的頂部固定連接，且所述開口與所述連接通孔相對；所述升高座接入套管設置于所述升高座的頂部，且一端用于接入高壓電源，另一端伸入所述升高座的內部；所述第一電極設置于所述升高座的內部，且與所述升高座接入套管伸入所述升高座的內部的一端相連接；所述油箱接入套管設置于所述油箱上，且一端用于與高壓電源連接，另一端伸入所述油箱的內部；所述第二電極的第一端與所述油箱接入套管伸入所述油箱的內部的一端相連接，所述第二電極的第二端由所述連接通孔伸入所述升高座的內部，且與所述第一電極之間形成放電間隙；所述壓力釋放閥設置于所述升高座上，且所述壓力釋放閥的一側與所述升高座的內部連通，另一側與外界大氣連通。

第二方面，本發明實施例提供了一種變壓器模擬油中電弧放電系統，包括高壓電源以及第一方面中所述的變壓器模擬油中電弧放電裝置，所述高壓電源與所述油箱接入套管的第一端電連接。

第三方面，本發明實施例提供了一種用于第一方面中所述的變壓器模擬油中電弧放電裝置的試驗方法，包括：油箱接入套管向第二電極分別輸入多個不同強度值的模擬故障電流；檢測裝置分別獲取每個所述模擬故障電流所對應的所述升高座內的壓力值、溫度值以及所述升高座的變形量。

本發明實施例提供的變壓器模擬油中電弧放電裝置、系統及其試驗方法，通過在升高座上設置壓力釋放閥，這樣，高壓電源向油箱接入套管上分別施加多個強度值不同的模擬故障電流，以放電間隙中產生穩定的油中電弧，那么該模擬油中電弧放電裝置就可以模擬升高座內部發生電弧放電產生巨大能量時的狀態的變化過程，同時也檢測了壓力釋放閥能否快速有效開啟，以達到釋放升高座以及油箱內部壓力的目的，從而為后續壓力釋放閥的選型設計提供基礎依據。

附圖說明