專利名稱：變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器零部件檢測(cè)裝置和方法，具體涉及一種變壓器油紙絕緣 多因子加速老化試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
背景技術(shù)：
變壓器是電力系統(tǒng)十分關(guān)鍵的大型設(shè)備，它的主要故障為由于長期老化而 引起的絕緣故障。而油紙絕緣是油浸式變壓器內(nèi)絕緣的重要組成部分，為了研 究和掌握變壓器的老化規(guī)律，目前常采用加速老化試驗(yàn)的方法進(jìn)行研究，但現(xiàn) 有技術(shù)中主要為熱應(yīng)力、電應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力的單因子老化研究，電、熱和機(jī)械 應(yīng)力的聯(lián)合老化研究至今未見報(bào)道，而多因子老化的老化規(guī)律并非單因子老化 的簡單疊加，它比單因子老化復(fù)雜得多，為了獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，掌握油紙 絕緣的老化規(guī)律，需要提供一種電-熱-機(jī)械應(yīng)力三因子聯(lián)合老化的變壓器油紙
絕緣老化試驗(yàn)裝置和方法，但目前，現(xiàn)有技術(shù)中還未有上述試^r裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明為變壓器油紙絕緣老化研究提供一 種電-熱-機(jī)械應(yīng)力三因子聯(lián)合老化的試驗(yàn)裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置， 變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，包括電熱老化箱，電熱老化箱內(nèi) 設(shè)置有變壓器油紙絕緣模擬裝置、振動(dòng)裝置和用于控制電熱老化箱內(nèi)溫度的溫 度控制裝置，所述振動(dòng)裝置能帶動(dòng)變壓器油紙絕緣;漠?dāng)M裝置振動(dòng)，變壓器油紙 絕緣模擬裝置與高壓電源電連接。
進(jìn)一步，所述變壓器油紙絕緣模擬裝置包括一不銹鋼箱，所述不銹鋼箱內(nèi)間隔設(shè)置有多組電極，每組電極包括一電極包括地電極和一高壓電極，所述不 銹鋼箱體的上蓋為絕緣密封板，絕緣密封板上設(shè)置有接線端子，接線端子的輸 入端與高壓電源電連接，高壓電極通過高壓引線與絕緣密封板上的接線端子輸 出端連接；所述不銹鋼箱體上部設(shè)置有與不銹鋼箱體內(nèi)腔連通的三通閥，所述
三通閥的另兩個(gè)端口分別用于連接抽真空設(shè)備和充氮?dú)庠O(shè)備；所述地電極與不
銹鋼箱體電連接，所述不銹鋼箱體上還設(shè)置有接地端子；
進(jìn)一步，所述不銹鋼箱體底部設(shè)有與不銹鋼箱體內(nèi)腔連通的排油閥； 進(jìn)一步，所述地電極為硅鋼板，硅鋼板用于固定絕緣紙，高壓電極為纏繞
在絕緣紙與硅鋼板外的線圈。
本發(fā)明還提供一種變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，包括如下
步驟
1) 將絕緣紙真空干燥；
2) 將絕緣紙真空浸油；
3) 將真空浸油后的絕緣紙貼于變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置 不銹鋼箱體內(nèi)的地電極上，并在絕緣紙及地電極外纏繞線圈作為高壓電極，并 向不銹鋼箱體內(nèi)注入絕^彖油，絕緣油淹沒電極；
4) 將高壓引線與高壓電源接通，并開啟振動(dòng)裝置；
5) 對(duì)絕緣紙、絕緣油間隔取樣，測(cè)定絕緣老化參數(shù)。
進(jìn)一步，所述步驟l)中，將絕緣紙?jiān)跍囟?0-100°C、真空度40-60Pa條 件下，真空干燥48小時(shí)；
進(jìn)一步，所述步驟2)中，將絕緣紙?jiān)跍囟?0-5(TC、真空度40-60Pa條件 下，真空浸油24小時(shí)；
進(jìn)一步，所述絕緣油采用25#變壓器油；
進(jìn)一步，所述步驟4)中，所述高壓電源提供llkV交流電壓，所述振動(dòng)裝 置振動(dòng)頻率為40-60Hz;
進(jìn)一步，所述步驟5)中，測(cè)定絕緣紙聚合度、絕緣油中溶解氣體含量和 絕緣油中微水含量中的至少 一種絕緣老化參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明填補(bǔ)了對(duì)變壓器電、熱、機(jī)械應(yīng)力多因子老化研 究的空白，所設(shè)計(jì)的電、熱、機(jī)械振動(dòng)三應(yīng)力聯(lián)合加速老化的試驗(yàn)裝置及評(píng)價(jià) 老化的方法能有效揭示變壓器老化規(guī)律，使之比單因子電老化或者熱老化或者 機(jī)械老化的方法更接近變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況，提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性同時(shí)也 有效地縮短了老化時(shí)間。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行 闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是 顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn) 可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和 獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本
發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
附圖示出了本發(fā)明變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。 參見圖1，本優(yōu)選實(shí)施例的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，包 括一電熱老化箱2,電熱老化箱2內(nèi)腔的底部設(shè)置有振動(dòng)裝置8，不銹鋼箱 體4設(shè)置于振動(dòng)裝置8上，可隨振動(dòng)裝置振動(dòng)，不銹鋼箱體4的上蓋為絕緣 密封板7，不銹鋼箱體4內(nèi)間隔設(shè)置有3塊硅鋼板5作為地電極，本裝置在 使用時(shí)，將絕緣紙9貼在硅鋼板5上，同時(shí)將三個(gè)線圏分別纏繞固定在絕緣 紙9的外面作為高壓電極12,并在不銹鋼箱體4內(nèi)注入絕緣油13，使其淹 沒地電極5及絕緣紙9,絕緣油13、高壓電極12和絕緣紙9即組成變壓器內(nèi) 絕緣的模擬裝置，電熱老化箱2頂部設(shè)置有供高壓引線穿入的高壓套管6,高壓電源通過高壓套管6引入到電熱老化箱2內(nèi)，并通過高壓引線1分別與絕緣
密封板7上的接線端子14輸入端連接，在不銹鋼箱體內(nèi)部高壓電極12通過高 壓引線1分別與絕緣密封板7上的接線端子14輸出端連接，絕緣密封板7上的 接線端子14主要起密封和導(dǎo)電作用，不銹鋼箱體4上部設(shè)有與不銹鋼箱體4 內(nèi)腔連通的三通閥3 ，所述三通閥3的另兩個(gè)端口分別用于連4妄抽真空設(shè)備和 充氮?dú)庠O(shè)備，用作抽真空或充氮?dú)鈺r(shí)的通斷閥門，不銹鋼箱體4下部設(shè)有與不 銹鋼箱體內(nèi)腔連通排油閥io，排油閥10用做試驗(yàn)過程中取油測(cè)量和試驗(yàn)完 畢后排油，與不銹鋼箱體4連通的接地端子11通過導(dǎo)線與電熱老化箱2內(nèi) 壁連接，并通過電熱老化箱2外殼可靠接地。
本實(shí)施例采用韓國SANWONTECH (三元)公司產(chǎn)TEMP550中文液晶觸 摸屏可編程溫度控制器進(jìn)行溫度控制，所述可編程溫度控制器與電熱老化箱2
連接，用于控制電熱老化箱2的溫度。該可編程溫度控制器采用5.6英寸單色 液晶觸摸屏顯示器，中文操作顯示界面，可顯示設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，運(yùn)行時(shí)間。人 機(jī)對(duì)話方式，僅需設(shè)定溫度，就可實(shí)現(xiàn)電熱老化箱2自動(dòng)運(yùn)行功能。溫度控制 系統(tǒng)使用智能化控制軟件系統(tǒng)，具備自動(dòng)組合加熱系統(tǒng)的工況，從而保證在整 個(gè)溫度范圍的高精度控制，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
本優(yōu)選實(shí)施例的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，包括如下步
驟
1) 將絕緣紙置于真空箱中，在溫度卯。C、真空度50Pa條件下，真空干燥 48小時(shí)；
2) 干燥完畢后，保持真空箱內(nèi)真空度不變，將溫度調(diào)整為4(TC,將絕緣 油注入真空箱，浸油24小時(shí)后冷卻到室溫，3F又出絕《彖紙；
3) 將真空浸油后的絕緣紙貼于變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置 不銹鋼箱體內(nèi)的地電極上，并在絕緣紙及地電極外纏繞線圈作為高壓電極，并 向不銹鋼箱體內(nèi)注入絕緣油，絕緣油可采用25#變壓器油；
4) 將高壓引線與高壓電源接通，并開啟振動(dòng)裝置，所述高壓電源提供llkV 交流電壓，所述振動(dòng)裝置振動(dòng)頻率為50Hz;;5)對(duì)絕緣紙、絕緣油間隔取樣，測(cè)定絕緣紙聚合度、絕緣油中溶解氣體成 分和絕緣油中微水含量等參數(shù)，其中絕緣油中溶解氣體成分可采用氣相色語儀
測(cè)量，絕緣油中微水含量可采用卡爾非休微水測(cè)量儀測(cè)量；通過對(duì)這些參數(shù)的 分析，特別是絕緣紙聚合度的變化規(guī)律，評(píng)價(jià)油紙絕緣的老化，預(yù)測(cè)變壓器使 用壽命，減少變壓器絕緣故障。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和 范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技 術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，其特征在于包括電熱老化箱，電熱老化箱內(nèi)設(shè)置有變壓器油紙絕緣模擬裝置、振動(dòng)裝置和用于控制電熱老化箱內(nèi)溫度的溫度控制裝置，所述振動(dòng)裝置能帶動(dòng)變壓器油紙絕緣模擬裝置振動(dòng)，變壓器油紙絕緣模擬裝置與高壓電源電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述變壓器油紙絕緣模擬裝置包括一不銹鋼箱，所述不銹鋼箱內(nèi)間隔設(shè) 置有多組電極，每組電極包括一電極包括地電極和一高壓電極，所述不銹鋼箱 體的上蓋為絕緣密封板，絕緣密封板上設(shè)置有接線端子，接線端子的輸入端與 高壓電源電連接，高壓電極通過高壓引線與絕緣密封板上的接線端子輸出端連 接；所述不銹鋼箱體上部設(shè)置有與不銹鋼箱體內(nèi)腔連通的三通閥，所述三通閥 的另兩個(gè)端口分別用于連接抽真空設(shè)備和充氮?dú)庠O(shè)備；所述地電極與不銹鋼箱 體電連接，所述不銹鋼箱體上還設(shè)置有接地端子。
3. 如權(quán)利要求2所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述不銹鋼箱體底部設(shè)有與不銹鋼箱體內(nèi)腔連通的排油閥。
4. 如權(quán)利要求2所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述地電極為硅鋼板，硅鋼板用于固定絕緣紙，高壓電極為纏繞在絕緣 紙與硅鋼板外的線圈。
5. 變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 將絕緣紙真空干燥；(2) 將絕緣紙真空浸油；(3 )將真空浸油后的絕緣紙貼于變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)裝置 不銹鋼箱體內(nèi)的地電極上，并在絕緣紙及地電極外面纏繞線圈作為高壓電極， 并向不銹鋼箱體內(nèi)注入絕緣油；(4)將高壓引線與高壓電源接通，并開啟振動(dòng)裝置；5)對(duì)絕緣紙、絕緣油間隔取樣，測(cè)定絕緣老化參數(shù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，其特征 在于所述步驟l)中，將絕緣紙?jiān)跍囟?0-100°C、真空度40-60Pa條件下， 真空干燥48小時(shí)。
7. 如權(quán)利要求5所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，其特征 在于所述步驟2)中，將絕緣紙?jiān)跍囟?0-50。C、真空度40-60Pa條件下，真 空浸油24小時(shí)。
8. 如權(quán)利要求5所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，其特 征在于所述絕緣油采用25#變壓器油。
9. 如權(quán)利要求5所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試驗(yàn)方法，其特 征在于所述步驟4)中，所述高壓電源提供llkV交流電壓，所述振動(dòng)裝置振 動(dòng)頻率為40-60Hz。
10. 如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的變壓器油紙絕緣多因子加速老化試 驗(yàn)方法，其特征在于所述步驟5)中，至少測(cè)定絕緣紙聚合度、絕緣油中溶 解氣體含量和絕緣油中微水含量中的一種絕緣老化參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明為變壓器油紙絕緣老化研究提供一種電-熱-機(jī)械應(yīng)力三因子聯(lián)合老化的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法；所述試驗(yàn)裝置，包括電熱老化箱，電熱老化箱內(nèi)設(shè)置有變壓器油紙絕緣模擬裝置、振動(dòng)裝置和用于控制電熱老化箱內(nèi)溫度的溫度控制裝置，所述振動(dòng)裝置能帶動(dòng)變壓器油紙絕緣模擬裝置振動(dòng)，變壓器油紙絕緣模擬裝置與高壓電源電連接；所述試驗(yàn)方法包括將絕緣紙真空干燥、真空浸油后貼于試驗(yàn)裝置不銹鋼箱體內(nèi)的地電極上，在絕緣紙及地電極外面纏繞線圈作為高壓電極，并向不銹鋼箱體內(nèi)注入絕緣油；將高壓引線與高壓電源接通，并開啟振動(dòng)裝置；對(duì)絕緣紙、絕緣油間隔取樣，測(cè)定絕緣老化參數(shù)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK101408578SQ20081023309
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者湶 周, 孫才新, 廖瑞金, 劍 李, 林 杜, 楊麗君, 梁帥偉, 陳偉根 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)