CN102749543A

CN102749543A - 复合电压下电气绝缘电热老化试验设备

Info

Publication number: CN102749543A
Application number: CN2012102506396A
Authority: CN
Inventors: 李剑; 赵林杰; 黎小林; 赵宇明; 孙夏青; 吕金壮; 罗兵; 廖瑞金; 杨丽君; 杜林�; 王有元; 陈伟根
Original assignee: Chongqing University; Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: Chongqing University; Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明公开了一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，包括两台无晕高电压试验变压器和至少一个试验箱；所述试验箱的箱体绝热，试验箱内设置加热装置，试验箱顶部引入至少一个与无晕高电压试验变压器的高压输出端相连的高压电极，试验箱下部设置至少一个检测端子；所述高压电极和检测端子分别与试验箱的箱体之间绝缘，本发明能有效模拟电气设备运行时所承受的复合电、热应力，并能够同时对不同温度、电压类型、电压等级下的试品进行试验，并获取试验样品老化过程中的击穿电压与击穿时间。

Description

复合电压下电气绝缘电热老化试验设备

技术领域

本发明涉及一种试验设备，特别涉及一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备。

背景技术

换流变压器是直流输电系统中的关键设备，换流变的阀侧绕组同时承受了交直流两种电压的共同作用。换流变压器阀侧绝缘由矿物油、纤维纸组成。在长期的运行过程中由于受到电、热、机械、环境等因素的影响而逐渐老化，导致理化及电气性能下降，严重影响电力系统的运行可靠性，通过加速老化试验的方法，研究换流变压器阀侧绝缘的老化特性，并对剩余寿命作出评估是保证电网安全运行的重要手段。

目前国内外的加速老化试验设备主要通过热、光、弱电、震动等加速应力手段对小型材料、电子元件进行加速老化试验，或者是单一交流电压应力和热应力的加速电热联合老化试验，均无法实现针对对换流变压器阀侧绝缘材料的电热联合老化试验，对阀侧绝缘寿命进行准确评估。

因此，需要一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，有效模拟电气设备运行时所承受的电、热应力，并能够同时对不同温度、电压类型、电压等级下的试品进行试验，并获取试验样品老化过程中的击穿电压与击穿时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，采用交流、直流、热连合结构，有效模拟换流变压器阀侧绕组运行时所承受的电、热应力，并能够同时对不同温度、电压类型、电压等级下的试品进行试验，并获取试验样品老化过程中的击穿电压与击穿时间。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，包括一台交流侧无晕高电压试验变压器、直流侧无晕高电压试验变压器和至少一个试验箱；

所述试验箱顶部设置有高压电极，所述高压电极分别与交流侧无晕高电压试验变压器和直流侧无晕高电压试验变压器的高压输出端相连，所述高压电极的另一端与试品罐连接，试验箱下部设置至少一个检测端子，所述检测端子一端与试品罐连接，所述检测端子另一端与地连接；

所述交流侧无晕高电压试验变压器的高压输出端依次连接有保护电阻和耦合电容，所述直流侧无晕高电压试验变压器的高压输出端与保护电阻和高压硅堆依次串连后，与耦合电容并接，最后与耦合电阻串接，所述耦合电阻与耦合电容分别与高压电极电连接，所述交流侧无晕高电压试验变压器和直流侧无晕高电压试验变压器的低压输出端与地连接。

进一步，所述试验箱的箱体绝热箱体，所述试验箱内设置加热装置，所述高压电极和检测端子分别与试验箱的箱体之间绝缘。

进一步，所述的试验箱顶部与高压电极对应穿墙瓷套管，所述高压电极通过高压穿墙瓷套管引入试验箱；所述试验箱下部安装至少一个低压瓷套，所述检测端子通过低压瓷套引入试验箱。

进一步，所述高压穿墙瓷套管两端设置防晕罩，高压电极接线端设置有接线端子。

进一步，还包括第一电压调节装置、第二电压调节装置和温度调节装置，所述第一电压调节装置与交流侧无晕高电压试验变压器相连，所述第二电压调节装置与直流侧无晕高电压试验变压器相连，所述第一电压调节装置和第二电压调节装置为具备升压速度调节功能的电压调节装置，所述的加热装置为电加热装置，所述温度调节装置与加热装置相连。

进一步，所述试验箱的箱体设置接地端子。

进一步，所述试验箱设置唤起风机。

进一步，所述高压电极为高压铜杆电极，所述接线端子为与高压铜杆电极螺纹连接的表面光滑的铜球。

进一步，所述试验箱内设置有温度偏差保护装置、独立工作室超温保护装置和加热温度保护装置。

本发明的有益效果是：本发明的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，采用交流、直流、热应力连合的结构，能有效模拟换流变压器运行时阀侧绝缘所承受的电、热应力，并能够同时对不同温度、电压类型、电压等级下的试品进行试验，并获取试验样品老化过程中的击穿电压与击穿时间。高压电极通过高压穿墙瓷套管引入试验箱，保证绝缘的同时还可保证电极不被损坏；设置电压调节装置和温度调节装置，使试验箱内温度和电压可调，可以高效的实现对不同温度、电压类型、电压等级的试品进行试验；试验箱设置换气风机用于置换试验箱内产生的废气，保证工作环境；设置工作室温度偏差保护装置、独立工作室超温保护装置和加热器温度保护装置，可以有效防止温度漂移、温度过冲、加热器热故障。

本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的试验箱结构主视图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的试验箱结构主视图，如图所示：本发明实施例提供的一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，包括一台交流侧无晕高电压试验变压器2a、直流侧无晕高电压试验变压器2b和至少一个试验箱1；所述试验箱1顶部设置有高压电极15，所述高压电极15分别与交流侧无晕高电压试验变压器2a和直流侧无晕高电压试验变压器2b的高压输出端相连，所述高压电极15的另一端与试品罐16连接，试验箱1下部设置至少一个检测端子11，所述检测端子11一端与试品罐16连接，所述检测端子11另一端与地连接；所述交流侧无晕高电压试验变压器2a的高压输出端依次连接有保护电阻3和耦合电容4，所述直流侧无晕高电压试验变压器2b的高压输出端与保护电阻7和高压硅堆8依次串连后，与耦合电容10并接，最后与耦合电阻9串接，所述耦合电阻9与耦合电容4分别与高压电极15电连接，所述交流侧无晕高电压试验变压器2a和直流侧无晕高电压试验变压器2b的低压输出端与地连接，本发明提供的实施例中的直流侧是通过交流电源整流得到的直流电压。

所述试验箱1的箱体14绝热箱体，所述试验箱1内设置加热装置12，所述高压电极15和检测端子11分别与试验箱1的箱体14之间绝缘。所述的试验箱1顶部与高压电极15对应穿墙瓷套管15c，所述高压电极15通过高压穿墙瓷套管15c引入试验箱1；所述试验箱1下部安装至少一个低压瓷套11a，所述检测端子11通过低压瓷套11a引入试验箱。所述高压穿墙瓷套管15c两端设置防晕罩15a，高压电极15的接线端设置有接线端子15b。

还包括第一电压调节装置5a、第二电压调节装置5b和温度调节装置6，所述第一电压调节装置5a与交流侧无晕高电压试验变压器2a相连，所述第二电压调节装置5b与直流侧无晕高电压试验变压器2b相连，所述第一电压调节装置5a和第二电压调节装置5b为具备升压速度调节功能的电压调节装置，所述的加热装置12为电加热装置，所述温度调节装置6与加热装置12相连。

所述试验箱1的箱体14设置接地端子17。所述试验箱1设置唤起风机13。所述高压电极15为高压铜杆电极，所述接线端子15b为与高压铜杆电极15螺纹连接的表面光滑的铜球。所述试验箱1内设置有温度偏差保护装置、独立工作室超温保护装置和加热温度保护装置。

本实例中高压电极15为高压铜杆电极；试验箱1顶部与高压铜杆电极15对应穿入高压穿墙瓷套管15c，高压铜杆电极15通过高压穿墙瓷套管15c引入试验箱1；试验箱1下部设置4个低压瓷套管检测端子11通过低压瓷套11a；高压铜杆电极15和检测端子15分别通过高压穿墙瓷套管15c和低压瓷套11a与试验箱1和箱体14之间绝缘；高压穿墙瓷套管15c两端设置防晕罩15a，接线端设置特定的接线端子15b，接线端15b为表面打磨光滑的铜球，与高压铜杆电极之间以螺纹配合，可将导线紧压与接线端子15b和防晕罩15a之间既实现了回路的导通，又可有效防止电晕的产生。

交流侧无晕高电压试验变压器的高压输出端依次连接有保护电阻和耦合电容，直流侧无晕高电压试验变压器的高压输出端依次连接有保护电阻，半波整流电路和保护电阻，所述的半波整理电路由高压硅堆和耦合电容组成，所述的高压电极与耦合电容并联。

本实例的试验箱1内设置工作室温度偏差保护装置、独立工作室超温保护装置和加热器温度保护装置，可以有效防止温度漂移、温度过冲、加热器热故障。

本发明的试验箱1并不仅局限于一个，也可以是其它数量，这些技术特征都可以进行改变，都能达到发明目的。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1. 一种复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：包括一台交流侧无晕高电压试验变压器（2a）、直流侧无晕高电压试验变压器（2b）和至少一个试验箱（1）；

所述试验箱（1）顶部设置有高压电极（15），所述高压电极（15）分别与交流侧无晕高电压试验变压器（2a）和直流侧无晕高电压试验变压器（2b）的高压输出端相连，所述高压电极（15）的另一端与试品罐（16）连接，试验箱（1）下部设置至少一个检测端子（11），所述检测端子（11）一端与试品罐（16）连接，所述检测端子（11）另一端与地连接；

所述交流侧无晕高电压试验变压器（2a）的高压输出端依次连接有保护电阻（3）和耦合电容（4），所述直流侧无晕高电压试验变压器（2b）的高压输出端与保护电阻（7）和高压硅堆（8）依次串连后，与耦合电容（10）并接，最后与耦合电阻（9）串接，所述耦合电阻（9）与耦合电容（4）分别与高压电极（15）电连接，所述交流侧无晕高电压试验变压器（2a）和直流侧无晕高电压试验变压器（2b）的低压输出端与地连接。

2. 根据权利要求2所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述试验箱（1）的箱体（14）绝热箱体，所述试验箱（1）内设置加热装置（12），所述高压电极（15）和检测端子（11）分别与试验箱（1）的箱体（14）之间绝缘。

3. 根据权利要求2所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述的试验箱（1）顶部与高压电极（15）对应穿墙瓷套管（15c），所述高压电极（15）通过高压穿墙瓷套管（15c）引入试验箱（1）；所述试验箱（1）下部安装至少一个低压瓷套（11a），所述检测端子（11）通过低压瓷套（11a）引入试验箱。

4. 根据权利要求3所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述高压穿墙瓷套管（15c）两端设置防晕罩（15a），高压电极（15）接线端设置有接线端子（15b）。

5. 根据权利要求4所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：还包括第一电压调节装置（5a）、第二电压调节装置（5b）和温度调节装置（6），所述第一电压调节装置（5a）与交流侧无晕高电压试验变压器（2a）相连，所述第二电压调节装置（5b）与直流侧无晕高电压试验变压器（2b）相连，所述第一电压调节装置（5a）和第二电压调节装置（5b）为具备升压速度调节功能的电压调节装置，所述的加热装置（12）为电加热装置，所述温度调节装置（6）与加热装置（12）相连。

6. 根据权利要求1至5中任一所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述试验箱（1）的箱体（14）设置接地端子（17）。

7. 根据权利要求6所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述试验箱（1）设置唤起风机（13）。

8. 根据权利要求7所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述高压电极（15）为高压铜杆电极，所述接线端子（15b）为与高压铜杆电极（15）螺纹连接的表面光滑的铜球。

9. 根据权利要求8所述的复合电压下电气绝缘电热老化试验设备，其特征在于：所述试验箱（1）内设置有温度偏差保护装置、独立工作室超温保护装置和加热温度保护装置。