CN103149120B - 电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台及方法 - Google Patents
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Abstract
电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台及方法，属于电力变压器设备技术领域。平台包括保护电阻R1(4)、试品（6）等。通过工频试验变压器（3）调节电压；所述试品为：加热电阻浸入装满绝缘油的玻璃器皿中，导线穿过玻璃器皿连接加热电阻；器皿顶部玻璃盖的玻璃孔可以插入橡皮管引出气体。向实验试品中注入变压器油，调整电压，得出试验中绝缘油温度，电流幅值数据，得出温度与产气多少的关系。定量分析当油中温度过高时产气速率的变化情况。从而根据产气速率即可得知是否存在可以导致变压器绝缘老化或是故障的高温过热，进而对变压器的运行进行适当的改进，并且可以提前预知变压器故障的大概位置，节省变压器检修时间。
Description
技术领域
电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台及方法，属于电力变压器设备技术领域。
背景技术
现代电力系统日趋复杂，对电力设备运行可靠性的要求不断提高。电力变压器作为电力系统中重要的变电设备，其运行状态将直接影响到电力系统的安全运行。目前电力系统中变压器等电力设备大多采用定期检修方式，这种体制存在着严重缺陷，如维修不足、维修过剩或盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大且影响了供电可靠性。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。在对运行中的变压器进行油内气体产量的监测可以很好的了解变压器油内局放的大小，从而得知是否存在可以导致变压器绝缘老化或是故障的局放，进而对变压器的运行进行适当的改进，并且可以提前预知变压器故障的大概位置，从而节省变压器检修时间。
有的设备因某些原因使气体含量超过注意值，不能断定故障；有的设备虽低于注意值，如含量增长迅速，也应引起注意。产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显，可以进一步确定故障的有无及性质。它包括绝对产气速率和相对产气速率两种，判断变压器故障一定要用绝对产气速率。
发明内容
发明的目的：变压器高场部位间存在气泡时会导致局部放电。气体的来源只有两种：一是底部低压部位（如铁芯）的局部放电；二是底部局部的过热。本专利主要研究油中过热与产气量之间的关系。构造油中过热与产气量试验平台，通过控制加热电压（电流）来控制温度，研究不同温度下产气率。研究不同温度下油中产气速率，与变压器中实际情况比较，证明该情况的可能性。
一种电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台，该实验平台包括：
AC—高压电源；LDS-6数字式局部放电测试仪，T1---HY-AC20-1型电动调压器，T2---YDT-5/50工频试验变压器，保护电阻R1，电流表，试品；
交流电源通过导线连接电动调压器，调压器连接工频试验变压器（通过工频试验变压器调节电压）。变压器之后通过导线连接保护电阻R1，保护电阻防止电流过大。保护电阻之后通过导线连接电流表，电流表通过导线与加热电阻连接（用来控制温度），连接加热电阻的导线穿过装满绝缘油的试品，集气量筒与试品连接，测量产生的气体；
所述试品结构为：加热电阻浸入装满绝缘油的玻璃器皿中，导线穿过玻璃器皿连接加热电阻。器皿顶部玻璃盖的玻璃孔可以插入橡皮管引出气体。
本发明，通过试验，试验中，通过电阻发热对绝缘油加热（P=I2R），并通过对温度的观察得出绝缘油温度与产气量的关系。
工频试验加压设备主要由工频高压实验控制台和YDT-10/120变压器组成，其中工频高压实验控制台用于在实验中开关电源，合闸，加压，降压及分闸。变压器为工频单相无晕试验变压器，在额定电压下局部放电不超过5pc，本发明电路结构示意图见图1，图1是本发明电路结构示意图。图中，AC-高压电源；T1-调压器；T2---YDT-5/50工频试验变压器；R1-保护电阻；R2-升温电阻；A-电流表。保护电阻为10kΩ，在试验品突然击穿时，起限流作用，保护实验设备。变压器电源系统有电源滤波器，可以有效抑制电网中串入的高次谐波改善供电电源的品质。
试验中变压器在正常温度下运行，通过温度计对油中温度情况进行测量。
发明的效果：本发明可以实验，通过实验，本实验平台可以得到变压器绝缘油温度与产气速率的关系。这样可以定量分析当油中温度过高时产气速率的变化情况。
附图说明
图1是本发明电路结构示意图。图中，AC-高压电源；T1-调压器；T2---YDT-5/50工频试验变压器；R1-保护电阻；R2-升温电阻；A-电流表。
图2是气体搜集示意图。
图3是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明电路示意图。图中，AC-高压电源；T1-调压器；T2---YDT-5/50工频试验变压器；R1-保护电阻；R2-升温电阻；A-电流表。图2是气体搜集示意图。图3是本发明结构图，如图所示，一种电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台，该实验平台包括：
AC—高压电源；LDS-6数字式局部放电测试仪，T1---HY-AC20-1型电动调压器，T2---YDT-5/50工频试验变压器，保护电阻R1，电流表，R2加热电阻。
交流电源通过导线连接电动调压器，调压器连接工频试验变压器（通过工频试验变压器调节电压）。变压器之后通过导线连接保护电阻R1，保护电阻防止电流过大。保护电阻之后通过导线连接电流表，电流表通过导线与加热电阻连接（用来控制温度），穿过装满绝缘油的试品，集气量筒与试品连接，测量产气体积。
根据此实验平台，开展实验。
一种电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验方法，该方法步骤为：
1.按照实验电路原理图（图1）搭建实验电路，检查接线是否正确。
2.向实验试品中注入变压器油，并将用于测量气体的导管从旁边的气孔中插入，将接地棒从实验仪器上移除后，用控制台进行加压。首先加至5kv观察现象，确定气泡的产气量的大致范围。
3.将控制电源降压关闭，并且对实验仪器进行放电后，对产气量进行读数记录。并对此时的温度进行记录，电流值进行记录。
4.重复进行实验，实验电压分别调至10kv、15kv、20kv进行实验。得出试验中绝缘油温度，电流幅值，等一系列相关数据。得出温度与产气多少的关系。
发明人根据上述设备和方法，可以得到油浸式变压器温度与产气速率的关系。
通过具体实施方式和实施例，本发明通过实验可以得到变压器绝缘油温度与产气速率的关系。得到某电力变压器局部放电与产气速率关系为在变压器油中，温度越高，变压器油在相同时间内产气量也就越多。此外，在相同电压等级与温度下，产生气体的速率与时间成线性关系，随着时间的增加，气体产量越来越多。同时这种现象也会加剧变压器油内放电。长时间的过热能产生气体，而气体产量随时间增加，最终会导致变压器故障。本发明通过模拟实际变压器的运行情况，得出实际运行变压器中，绝缘油温度与产气速率的关系。从而根据产气速率即可得知是否存在可以导致变压器绝缘老化或是故障的高温过热，进而对变压器的运行进行适当的改进，并且可以提前预知变压器故障的大概位置，节省变压器检修时间。
Claims (4)
1.电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台，其特征在于，该实验平台包括AC—高压电源、电动调压器、工频试验变压器、保护电阻R1、电流表、试品、集气量筒；
AC—高压电源通过导线连接电动调压器，电动调压器连接工频试验变压器，通过工频试验变压器调节电压；工频试验变压器之后通过导线连接保护电阻R1，保护电阻R1防止电流过大；保护电阻R1之后通过导线连接电流表，电流表通过导线与试品中的加热电阻连接，所述加热电阻用来控制温度，集气量筒与试品连接，测量产气体积；
所述试品为：加热电阻浸入装满绝缘油的玻璃器皿中，导线穿过玻璃器皿连接加热电阻；器皿顶部玻璃盖的玻璃孔插入橡皮管引出气体。
2.根据权利要求1所述的电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台，其特征在于，所述电动调压器为HY-AC20-1型电动调压器。
3.根据权利要求1所述的电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验平台，其特征在于，工频试验变压器为YDT-5/50工频试验变压器。
4.一种电力变压器内部绝缘油过热与产气速率关系研究实验方法，其特征在于，该方法为：
(1)搭建实验电路，检查接线是否正确；
(2)向实验试品中注入变压器油，并将用于测量气体的导管从旁边的气孔中插入，将接地棒从实验仪器上移除后，用控制台进行加压；首先加至5kv观察现象，确定气泡的产气量的大致范围；
(3)将控制电源降压关闭，并且对实验仪器进行放电后，对产气量进行读数记录；并对此时的温度进行记录，电流值进行记录；
(4)重复进行实验，实验电压分别调至10kv、15kv、20kv进行实验，得出试验中绝缘油温度，电流幅值相关数据，这样，最后得出温度与产气多少的关系。
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