[發(fā)明專利]一種溫濕度可調(diào)的絕緣油介電特性測試裝置及方法

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• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112730538A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜國義;李文鵬;劉玉成;曹春誠;張靜;江翼;劉海波;曹陽;羅子秋;丁仁杰;王超;馬超群;王鵬浩;劉弋銘
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01R27/26;G05D27/02
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

本發(fā)明涉及一種溫濕度可調(diào)的絕緣油介電特性測試裝置及方法，所述測試裝置包括密閉箱體、液氮管道、半導(dǎo)體制冷片電堆、電加熱片、超聲波霧化板、半導(dǎo)體制冷片除濕機以及控制電路，所述測試電極和探頭通過高壓套管、航空插頭與介電特性測試儀器相連，實現(xiàn)箱內(nèi)油杯中的絕緣油介電特性測試。本發(fā)明能夠模擬極寒、高溫等地區(qū)絕緣油的真實工況，實現(xiàn)絕緣油的溫濕度精確控制、升降溫速率可調(diào)、驟熱驟冷等試驗條件，從而實現(xiàn)在多種工作條件下對絕緣油的介電參數(shù)進行測量。通過模擬極寒、高溫等地區(qū)絕緣油的真實工況，測量絕緣油的介電參數(shù)，為評估絕緣油的絕緣性能提供理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，尤其涉及一種溫濕度可調(diào)的絕緣油介電特性測試裝置及方法。

背景技術(shù)

絕緣油絕緣性能不僅和超高電壓下的電場分布有關(guān)，同時還與運行過程中機器內(nèi)環(huán)境濕度和溫度等條件密切相關(guān)。溫度和水分是影響絕緣材料電導(dǎo)和極化的重要因素。當絕緣油里含有少量的水分，低溫環(huán)境下，絕緣油中的微水會出現(xiàn)結(jié)晶，水凝結(jié)形成的冰晶顆粒大小影響極寒條件下絕緣油擊穿程度，導(dǎo)致絕緣油絕緣效果大大降低。機器運行過程中產(chǎn)生熱量，附近的絕緣油中的水分可能發(fā)生微水汽化現(xiàn)象，氣泡會在溫度驟變帶滯留，這一部分的氣泡對絕緣問題帶來的影響較大，極有可能發(fā)生局部擊穿放電。

我國東北、西北等寒冷地區(qū)配電變壓器等電力裝置中的絕緣油會面臨低至-50℃情況下使用的問題，在這種情況下絕緣油可能結(jié)蠟、凝固。目前國內(nèi)外絕大多數(shù)的對絕緣油介電參數(shù)的研究涉及的是不同溫度下的特性分析，對于模擬絕緣油真實工況，如極寒條件下和高溫條件下，不同環(huán)境濕度下，對絕緣油的介電特性測量方法在國內(nèi)還很少報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種能夠模擬極寒、高溫等地區(qū)絕緣油的真實工況，達到對絕緣油的溫度、濕度精確控制、升降溫速率可調(diào)、驟熱驟冷的目的，從而對容器內(nèi)的絕緣油的介電參數(shù)進行測量，為評估絕緣油的絕緣性能提供理論依據(jù)的溫濕度可調(diào)的絕緣油介電特性測試裝置及方法，。

為了實現(xiàn)上述目的，不讓你發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種溫濕度可調(diào)的絕緣油介電特性測試裝置，所述裝置包括密閉箱體、液氮管道、半導(dǎo)體制冷片電堆、電加熱片、超聲波霧化板、半導(dǎo)體制冷片除濕機和控制電路，其中測試電極和探頭通過高壓套管、航空插頭與介電特性測試儀器相連，實現(xiàn)箱內(nèi)油杯中的絕緣油介電特性測試。

所述密閉箱體，箱體內(nèi)層和外層的材料可為不銹鋼、鋁合金、冷軋鋼板等材料，壁厚為1-5mm，形狀可以是長方體或圓柱體；外層和內(nèi)層中間加油隔熱保溫材料，可以是玻璃纖維、石棉、氣凝膠氈、真空板等，厚度3-8mm；密閉箱體設(shè)有箱門，箱門上鑲嵌有玻璃等透明材料制成的觀察窗，觀察窗可以為圓形或方形，以便于觀察為主。

所述密閉箱體，在箱體上內(nèi)外層開有孔洞，方便高壓套管、氣密性航空插頭、液氮管道、信號線等的接入和接出。

所述密閉箱體，箱體內(nèi)層加工有多層隔板條，油杯擱板平放在不同層的擱板條上，可以調(diào)節(jié)油杯在箱內(nèi)的高度；油杯擱板可為不銹鋼、鋁合金、玻璃板等金屬或非金屬材料；油杯擱板密布孔洞，方便箱體內(nèi)空氣流通。

所述液氮管道，布置在箱體內(nèi)層和外層之間，可以環(huán)繞箱體布置，或者布置在箱體的側(cè)面，與箱體內(nèi)層通過導(dǎo)熱硅脂等導(dǎo)熱材料良好接觸，管道上設(shè)有開關(guān)閥，控制電路控制低溫電動球閥，實現(xiàn)對液氮的控制。

所述半導(dǎo)體制冷片電堆，由16-36個半導(dǎo)體制冷片并聯(lián)組成，單個半導(dǎo)體制冷片的功率為120W-400W，半導(dǎo)體制冷片均勻地分布在密閉容器的側(cè)面或四周，半導(dǎo)體制冷片一面通過導(dǎo)熱硅脂緊貼在密閉箱體的內(nèi)層，另一面通過導(dǎo)熱硅脂和鋁散熱片緊貼，且散熱片上裝有風(fēng)扇，可以通過控制半導(dǎo)體制冷片電堆的電壓、電流以及工作半導(dǎo)體制冷片的數(shù)量來控制整體功率，進而控制溫度變化速率。

所述電加熱片有加熱元件和絕緣材質(zhì)組成，加熱元件可以為鎳鉻合金等發(fā)熱材料，通過控制電壓的大小，控制發(fā)熱功率，加熱溫度可以達到150℃。