[发明专利]一种油纸绝缘微水分布与电介质响应关联性测试的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油纸绝缘微水分布与电介质响应关联性测试的装置，该技术用于研究大型油浸式变压器等电力设备的油纸绝缘中微水分布特征与电介质响应之间的关系，属于油纸绝缘电介质响应测试领域。

背景技术

油浸式变压器一直是大型变压器的主要选择，绝缘纸中微水将严重影响其电气寿命和机械寿命，如何对投运变压器绝缘纸的微水状态进行准确评估一直是业内广泛关注的难题。

变压器绝缘纸微水状态的评估分为非电气测量法和电气试验法。非电气测量法主要采用测试油中溶解的微水浓度，通过油纸绝缘中微水的平衡方程推算绝缘纸中的微水浓度，但由于绝缘油温度的时变性，以及器内部绝缘结构的复杂性和个体之间很大的差异性，该方法测试油浸式绝缘纸中的微水浓度往往具有很大误差。电气试验法包括传统方法(如绝缘电阻测试、介质损耗正切测试等)和电介质响应法。传统方法存在两大缺点：①试验需要施加高电压，可能导致绝缘破坏；②这些测试局限于单个信息，提供的绝缘信息十分少，而且所受的干扰因素多，无法建立变压器油纸绝缘的微水状态与测试结果的对应关系。电介质响应法由于只需要很低电压的电源且能获得的信息更多，得到了广大研究者的青睐。

但实际应用中，电介质响应法评估变压器油纸绝缘微水时常出现较大误差，除了存在套管泄露电流、电磁干扰等因素，更重要的是对现场运行的变压器而言，由于负荷的动态变化以及环境温度等影响，油纸绝缘中的微水长期处于非平衡状态，对某些特殊工况下的变压器，这种现象更加突出，如电气化铁路中的牵引变压器，由于负荷密度随时间的变化很大、短时负荷电流超过额定负荷2倍甚至3倍以上属正常工况，其油纸绝缘中的微水一般处于极不平衡状态，这种不平衡状态使得绝缘纸中微水随厚度的分布非常不均匀，微水的分布不均匀会严重影响评估结果；为了研究这种影响，目前主要采用在测试电介质响应的同时采用微水扩散模型计算油纸绝缘中微水的动态分布，其缺点是：1)整个过程中绝缘纸各处微水浓度处于变化中，对测试及分析有很大影响；2)由于各处微水浓度一直在变化，实验的重复性较差。因此急需开发一种油纸绝缘微水分布与电介质响应关联性测试的装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种油纸绝缘微水分布与电介质响应关联性测试的装置，该技术用于研究大型油浸式变压器等电力设备的油纸绝缘中微水分布特征与电介质响应之间的关系。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种油纸绝缘微水分布与电介质响应关联性测试的装置，如图1所示，包括有恒温箱(1)、储油箱(2)、1号油中微水测试传感器(3)、2号油中微水测试传感器(4)、1号电磁搅拌电机(5)、2号电磁搅拌电机(6)、1号电磁搅拌子(7)、2号电磁搅拌子(8)、电介质响应测试仪(9)、微机系统(10)、1号继电器控制模块(11)、2号继电器控制模块(12)、1号加湿器(13)、2号加湿器(14)、绝缘纸(15)、电压电极(16)、测试电极(17)、保护电极(18)、软管(19)。储油箱(2)放于恒温箱(1)中，恒温箱的温度根据实验所需调节，以使被测试的油纸绝缘处于恒定温度环境中；电压电极(16)、测试电极(17)和保护电极(18)固定于储油箱(2)中，绝缘纸(15)置于电压电极(16)和测试电极(17)中间，并把储油箱分成两个部分，分别为1号分油箱(20)和2号分油箱(21)，为了使1号分油箱(20)和2号分油箱(21)中绝缘油不互相流通，在绝缘纸与2个分油箱之间均垫上O型密封圈，这样2个分油箱中油中微水只能通过绝缘纸渗透进行缓慢交换；通过微机系统(10)控制1号加湿器(13)和2号加湿器(14)，可使1号分油箱(20)和2号分油箱(21)中的油中微水浓度趋于不同的稳定值，电介质响应测试仪(9)用于测试并记录油纸绝缘的电介质响应。