[发明专利]一种变压器套管热老化状态的评估方法

摘要

本发明公开了一种变压器套管热老化的评估方法，主要包括以下步骤：首先测试待评估套管导杆的尺寸大小，并获取其材料参数，并结合套管历史运行数据及环境温度建立套管导杆电流‑温度方程，根据导杆流经的负荷电流计算导杆运行时的温度，并建立套管绝缘老化评估模型，根据绝缘纸聚合度评估绝缘纸绝缘状态。该评估方法有效提高了变压器套管油纸绝缘状态评估的效率及效果。

主权项

1.一种变压器套管热老化状态的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：导杆参数获取选定需进行老化状态评估的变压器套管，测试套管导杆的内径R₁，外径R₂，总长度L，电阻值R，并查阅变压器套管出厂资料确定导杆材料及缠绕在导杆上绝缘纸的总厚度l，则套管导杆的质量M、外表面积S为：S＝2πR₂L         (1)式中，ρ为变压器导杆密度，与其材料相关；第二步：运行参数获取根据历史运行记录查询变压器套管运行时的电流大小I和环境温度T₀，建立套管导杆电流‑温度方程，计算出套管负载电流为I下的导杆温度T：式中，c为套管导杆的比热容，是与其材料有关的常数，t为流经套管导杆电流为I时的运行时间，λ为绝缘纸导热系数，l为绝缘纸厚度，T₀为环境温度；第三步：绝缘纸聚合度评估模型建立导杆在负载电流I下运行t时间后，根据热老化时间t和电流热效应产生的导杆温度T，建立绝缘纸聚合度评估模型，采用式(4)估算得到聚合度DP_t：式中，DP₀为变压器套管绝缘纸的初始聚合度，可通过查阅变压器套管出厂资料获取，DP_t为运行t时间后变压器套管绝缘纸的聚合度，E为活化能，取111kJ/mol，k为理想气体常数，取8.314J/(mol·K)；第四步：套管绝缘状态评估若评估得到的绝缘纸聚合度DP_t大于1000时，绝缘纸未老化或轻微老化，套管绝缘状态良好，若评估得到的绝缘纸聚合度DP_t在[500，1000]范围内时，绝缘纸中等程度老化，套管绝缘纸处于寿命中期，若评估得到的绝缘纸聚合度DP_t在[250，500]范围内时，绝缘纸老化严重，套管绝缘纸处于寿命末期，若评估得到的绝缘纸聚合度DP_t小于250时，套管绝缘纸处于危险水平，到达寿命终点。