[发明专利]一种油浸纸套管局部过热缺陷模拟装置与方法

说明书

本发明公开了一种油浸纸套管局部过热缺陷模拟装置与方法，包括设置在电容芯子上的温度测量模块，所述的温度测量模块与温度数显表连接，用于传输温度测量结果给温度数显表；还包括光源以及设置在光源与温度测量模块之间的透镜，所述透镜用于将光源发出的光聚光在温度测量模块上，本发明通过菲涅尔透镜结合强光源的方式实现对套管等少油设备局部过热缺陷的模拟，具有更加接近实际故障，不影响其他实验测量的特点，同时具有较好的可调节性和响应速度。

技术领域

本发明属于高压试验技术领域，具体涉及一种油浸纸套管局部过热缺陷模拟装置与方法。

背景技术

现有的对试品过热缺陷研究大多采用循环加热，水浴加热等方法，属于整体受热，因此对局部过热缺陷模拟不太适用，如变压器套管的电流致热型缺陷属于典型的局部过热缺陷，同时还有温度不可控，容易引入异物，干扰实验周围电磁场等问题。

油浸纸套管(以下简称套管)是广泛应用于电力变压器出线装置或引线穿墙的关键设备，是发展超特高压电力系统最先试制的绝缘结构。随着电压等级的提高和电网规模的扩大，套管的市场需求越来越多，其绝缘可靠性对电力系统正常运行十分重要。准确评估套管的运行状态，适时采取高效的运维检修策略，对电网的可靠运行和能源安全具有重要意义。

过热缺陷是油浸纸绝缘套管典型缺陷之一，温度是影响油纸绝缘的绝缘特性不可忽视的因素。变压器套管在运行过程中产生的热量可以通过套管的外部绝缘体表面和套管的外部的金属往外散发，而且套管散热能力有一定的限度，假如套管在运行时产生的热量大于散出的热量，套管内部的温度将会超过套管的绝缘材料发生绝缘故障的温度，将会发生严重的套管绝缘故障，所以温升引起的绝缘问题不容小觑。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种油浸纸套管局部过热缺陷模拟装置与方法，采用本发明装置对于开展关于在模拟套管电流型致热缺陷具有很大的帮助。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种油浸纸套管局部过热缺陷模拟装置，包括设置在电容芯子上的温度测量模块，所述的温度测量模块与温度数显表连接，用于传输温度测量结果给温度数显表；还包括光源以及设置在光源与温度测量模块之间的透镜，所述透镜用于将光源发出的光聚焦于温度测量模块上。

优选的，所述透镜选择菲涅尔透镜。

优选的，所述电容芯子与温度测量模块均浸泡于变压器油中。

优选的，所述光源与调压源连接，所述调压源包括用于实现升压和降压操作的可调交流电源与220V电源；所述光源采用250WLED250无频闪微秒级照明光源。

优选的，包括以下步骤：

步骤1：将温度传感器探头安装于电容芯子局部过热缺陷位置；

步骤2：设计菲涅尔透镜；

步骤3：搭建实验回路，调节光源入射角度、透镜和电容芯子实验样品，使光源聚焦于实验样品外表面的温度传感器处；

步骤4：将220V电源连接调压源控制电源的输出电压；

步骤5：光源连接至交流调压源，控制光源输入功率；

步骤6：固定光源功率P，定义t时刻绝缘纸表面温升ΔT为该光源功率下稳态温升ΔTs；

步骤7：调节光源功率，加热t时刻后，停止加热并记录此时稳态温度，通过温度传感器获得试品表面稳态温升与光源功率对应关系；

步骤8：待样品表面温度恢复至室温，重复步骤5-步骤7，获得ΔTs和P之间的函数关系。