[發(fā)明專利]一種基于雙溫模型的植物油變壓器熱故障模擬裝置

在審

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112540249A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 宋浩永;馬耀翔;王煒;潘可欣;莫文雄;胡一卓;黃青丹;王勇;陳于晴;李助亞;趙崇智;劉靜
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 張波濤;尹秀峰

本公開揭示了一種基于雙溫模型的植物油變壓器熱故障模擬裝置，包括：裝置本體和加熱模塊，其中，所述加熱模塊用于模擬產生變壓器發(fā)生熱故障所需的溫度，包括石墨加熱棒，所述石墨加熱棒置于裝置本體中，通過引線連接外部電源，所述石墨加熱棒外覆蓋有硅鋼套管，且石墨加熱棒和硅鋼套管之間填充有陶瓷絕緣套；所述銅導體纏繞于所述硅鋼套管外，且其兩端分別連接有陶瓷電極；所述模擬裝置還包括第一隔熱模塊，用于防止所述加熱模塊加熱產生的熱量散發(fā)到絕緣油中；所述模擬裝置還包括第二隔熱模塊，用于防止裝置本體內的熱量散發(fā)到裝置本體外，還用于與所述第一隔熱模塊配合形成絕緣油流通通道。

技術領域

本公開屬于變壓器故障模擬技術領域，具體涉及一種基于雙溫模型的植物油變壓器熱故障模擬裝置。

背景技術

隨著國內環(huán)保和防火安全意識的增強，植物絕緣油變壓器的應用得到了迅速發(fā)展。植物絕緣油作為一種重要的新型環(huán)保液體絕緣材料，相較于傳統(tǒng)的礦物油而言，在防火安全方面，其燃點高于300℃，防火安全性能突出，屬于K級難燃類絕緣材料；在環(huán)保方面，其環(huán)保性和可持續(xù)性是主要優(yōu)勢之一，植物絕緣油28天的生物降解率可達97％，萬一發(fā)生泄漏，不會對土壤和水源等造成環(huán)境污染。除此之外，植物絕緣油具有介電常數(shù)大、能夠提升繞組絕緣系統(tǒng)的耐熱性能、延緩絕緣紙老化等優(yōu)點。因此，植物絕緣油在變壓器中的應用越來越廣泛。

熱故障分為低溫熱故障(T＜300℃)、中溫熱故障(300℃＜T＜700℃)、高溫熱故障(T＞700℃)。變壓器中發(fā)生熱故障的溫度指的是局部過熱區(qū)域的最高溫度(即熱點溫度)，高溫熱故障的溫度為T＞700℃，因此，熱故障模擬裝置需克服熱傳導、熱對流、熱輻射的影響，模擬達到700℃的高溫熱故障。而現(xiàn)有的熱故障模擬裝置大都使用電阻絲加熱方式，所能模擬達到的最高溫度不能覆蓋熱故障中的高溫熱故障(T＞700℃)區(qū)域，此外，這種加熱法對電阻絲材料和品質要求很高，在高溫環(huán)境下容易老化斷裂，使用壽命較短。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中的不足，本公開的目的在于提供一種基于雙溫模型的植物油變壓器熱故障模擬裝置，能夠模擬產生大于700℃的高溫熱故障，因此能夠更加真實、準確地模擬變壓器內部的熱故障。

為實現(xiàn)上述目的，本公開提供以下技術方案：

一種基于雙溫模型的植物油變壓器熱故障模擬裝置，包括：

裝置本體和加熱模塊，其中，

所述加熱模塊用于模擬產生變壓器發(fā)生熱故障所需的溫度，包括石墨加熱棒，所述石墨加熱棒置于裝置本體中，通過引線連接外部電源，所述石墨加熱棒外覆蓋有硅鋼套管，且石墨加熱棒和硅鋼套管之間填充有陶瓷絕緣套；所述銅導體纏繞于所述硅鋼套管外，且其兩端分別連接有陶瓷電極；

所述模擬裝置還包括第一隔熱模塊，用于防止所述加熱模塊加熱產生的熱量散發(fā)到絕緣油中；

所述模擬裝置還包括第二隔熱模塊，用于防止裝置本體內的熱量散發(fā)到裝置本體外，還用于與所述第一隔熱模塊配合形成絕緣油流通通道。

優(yōu)選的，所述石墨加熱棒的有效溫區(qū)長度為2-5cm。

優(yōu)選的，所述第一隔熱模塊包括高溫絕緣紙和高溫絕緣紙板，所述高溫絕緣紙和高溫絕緣紙板由內而外依次繞包于所述硅鋼套管外。

優(yōu)選的，所述第二隔熱模塊包括低溫絕緣紙板、木條和木塊，所述低溫絕緣紙板、木條和木塊分布于裝置本體內周邊。

優(yōu)選的，所述裝置本體上設置有熱電偶接口，通過所述熱電偶接口連接有熱電偶，用于監(jiān)測加熱模塊的加熱溫度。

優(yōu)選的，所述裝置本體外還設置有氣壓平衡裝置，所述氣壓平衡裝置包括腔體和排氣管，排氣管的一端置于腔體內，另一端置于腔體外且與裝置本體上的安全閥相連，所述腔體上還設置有排氣孔。

優(yōu)選的，本公開還提供一種變壓器熱故障模擬裝置的應用方法，包括如下步驟：