CN103954895B - 一种油纸复合绝缘电老化试验系统 - Google Patents

一种油纸复合绝缘电老化试验系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103954895B
CN103954895B CN201410198225.2A CN201410198225A CN103954895B CN 103954895 B CN103954895 B CN 103954895B CN 201410198225 A CN201410198225 A CN 201410198225A CN 103954895 B CN103954895 B CN 103954895B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
oil
test
paper
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410198225.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103954895A (zh
Inventor
董明
任明
刘媛
吴雪舟
张冠军
邓永辉
李金忠
张书琦
刘锐
程涣超
高飞
汪可
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Xian Jiaotong University
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Xian Jiaotong University
Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI, Xian Jiaotong University, Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201410198225.2A priority Critical patent/CN103954895B/zh
Publication of CN103954895A publication Critical patent/CN103954895A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103954895B publication Critical patent/CN103954895B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种油纸复合绝缘电老化试验系统,包括:交直流高压电源、高压阻容分压器、油纸绝缘试品罐体、局部放电测试仪和上位机;交直流高压电源与油纸绝缘试品罐体连接;高压阻容分压器与油纸绝缘试品罐体连接;局部放电测试仪与油纸绝缘试品罐体连接,并对其内部局部放电信号进行采集;上位机,与交直流高压电源、局部放电测试仪双向通信连接。本发明采用交直流复合电压对油纸绝缘,尤其固体绝缘纸板进行精确的加速老化,实现了油纸绝缘电老化的实验室测试。

Description

一种油纸复合绝缘电老化试验系统
技术领域
[0001] 本发明属于电力领域,特别涉及一种油纸复合绝缘电老化试验系统。
背景技术
[0002] 油纸复合绝缘是电力设备主要的绝缘方式,其在运行过程中不可避免出现老化/ 劣化问题将极大影响设备的运行可靠性。为适应电力设备电压等级、容量逐步提高及体积 小型化等迫切需求,原有油纸复合绝缘受传统电介质绝缘理论及试验手段等技术条件的限 制,设备运行可靠性大幅降低,实际使用寿命往往难以达到设计预期,更无法满足电力用户 的需求,尤其在设备过负荷、检修状态或发生故障等情况下,导致设备运行的经济性和可靠 性严重下降。
[0003] 油纸绝缘作为输变电设备的主要绝缘方式,其运行可靠性对整个输电系统而言, 具有重要作用。国内外不少研究表明,除了热应力外,油纸复合绝缘老化的电老化/劣化还 与诸多电应力因素相关,如波形、幅值、施加电压时间等。目前,针对油纸复合绝缘热老化理 论及试验方法相对成熟,但尚无成熟的适用于油纸绝缘电老化试验系统,不能满足电网油 浸式设备安全可靠性要求。
发明内容
[0004] 针对现有技术的不足,本发明公开了一种油纸复合绝缘电老化试验系统,所述系 统包括交直流高压电源、油纸绝缘试品罐体、高压阻容分压器,和局部放电测试仪,其特征 在于:
[0005] 交直流高压电源与油纸绝缘试品罐体连接,用于为油纸绝缘试品罐体中的油纸绝 缘试品施加电老化试验所需的交流高压或直流高压,或交流高压和直流高压所复合形成的 复合电压;
[0006] 高压阻容分压器与油纸绝缘试品罐体连接,用于对所述施加的交流电压或直流电 压,或复合电压进行测量;
[0007] 局部放电测试仪,用于对油纸绝缘试品内部的局部放电信号进行采集;
[0008] 所述系统还包括上位机,所述上位机与交直流高压电源、局部放电测试仪连接,且 用于接收所述局部放电测试仪输出的局部放电信号,并通过所述局部放电信号来控制交直 流高压电源以实现对施加于油纸绝缘试品的所述交流高压或直流高压的幅值和/或波形的 控制,或实现对施加于油纸绝缘试品的所述复合电压的幅值和/或波形的叠加控制。
[0009] 本发明的技术效果为:采用局部放电测试仪对施加在油纸绝缘上的电应力进行准 确测量,实现油纸绝缘实验室加速电应力老化试验。系统能够适用于多种油纸绝缘系统的 加速电老化试验,采用局部放电仪进行电应力测量,实现油纸绝缘施加电应力的实时准确 控制,保证油纸绝缘状态的加速老化控制,同时大幅提升油纸绝缘电老化数据的可用性。本 发明既能够对施加在油纸绝缘试品上的交流高压与直流高压复合形成的复合电压进行控 制,实现交直流电压的叠加控制;也能够对直流电源和交流电源独立调节。
附图说明
[0010] 图1为本发明电老化试验系统结构示意图;
[0011] 图2为本发明的交直流高压电源与油纸绝缘试品罐体连接示意图;
[0012] 图3为本发明的罐体结构示意图;
[0013] 图4为本发明的局部放电检测结构示意图。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用 于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以 对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。
[0015] 请参阅图1,本发明的电老化试验系统包括交直流高压电源、油纸绝缘试品罐体、 高压阻容分压器、局部放电测试仪和上位机;交直流高压电源与油纸绝缘试品罐体连接,为 油纸绝缘提供电老化所需的电压;高压阻容分压器与油纸绝缘试品罐体连接,用于对所述 施加的交流电压或直流电压,或复合电压进行测量;局部放电测试仪用于对油纸绝缘试品 内部的局部放电信号进行采集;上位机,与交直流高压电源、局部放电测试仪双向通信连 接,接收局部放电测试仪的放电信号,并对试品的外施电压进行幅值和波形控制。
[0016] 本发明中的交直流电源包括交流电压、直流电压及交直流复合电压等。
[0017] 如图2所示,以交直流复合电压为例,图2示出了直流电源、交流电源与油纸绝缘试 品的具体接线图并示意了所述交直流耦合电路。交直流电源用于产生超过油纸绝缘试品额 定的复合电压,并施加在油纸绝缘试品上,令油纸绝缘试品产生加速电老化,所述交直流耦 合电路至少包括耦合电容、滤波电感和抗短路电感,其中图中Ci为耦合电容,隔除直流电源 对交流电源的影响,并耦合高频高压至直流高压。U为滤波电感,隔除交流电源对直流电源 影响,并滤除直流电源输出的纹波,取值满足ω LOl/ ω d,其中ω为电流的频率儿2为抗短 路电感。高压阻容分压器与油纸绝缘试品罐体相连接,当该分压器选择合适级别的高输入 阻抗时,还能降低测试电流,且便于确保电容器在高频范围内的任何频率下测得的低电压 端子和接地端子之间的杂散电容值不超过200pF,杂散电导不超过20yS,功耗小,能实现更 稳定的性能,和更佳的测量精度,从而用于对施加在油纸绝缘试品上的复合电压进行更准 确的测量。
[0018] 有别于其它油纸复合绝缘单纯提高试验温度的传统加速热老化方法,本发明一方 面能够分别对交直流电源调压器的组合控制,利用交直流耦合电路实现对油纸绝缘试品灵 活施加多种电压方式(交流高压、直流高压和/或交直流复合高压等),另一方面通过不同绝 缘油、绝缘纸板材料的组合,并利用可更换的电极结构(例如尖板电极、板板电极及悬浮电 极等电极结构)实现不同油纸绝缘试品产生多种类型的局部放电(电晕放电、表面放电、空 穴放电及悬浮电极等),因此本发明通过控制施加在油纸绝缘试品上的电压幅值(1. 1UPDIV ~1.4UPDIV,UPDIV为局部放电起始电压)与波形,使试品上获得超过其正常运行电压但低于击 穿耐受的外施电压,并引起试品内部产生不同能量级别的局部放电,并以局部放电测试仪 对放电能量进行测量,从而以放电能量控制并实现油纸绝缘试品的加速电老化。
[0019] 可选的,油纸绝缘试品罐体除罐体自身外还包括电极结构、高压套管、油压表、油 温测量装置;其中,所述试品罐体作为交直流电源的负载,罐体内部充变压器油,所述电极 结构用于放置油纸绝缘试品以便实施电老化试验;所述高压套管用于将所述交流高压、直 流高压或复合电压引入试品罐体并施加于电极结构上,所述油压表用于测量罐体内部变压 器油的油压,所述油温测量装置用于测量罐体内部变压器油的温度。
[0020] 本发明的交直流高压电源包括控制台、高压直流电源、高压交流电源、交直流耦合 电路和调压器组成,控制台、调压器、高压电源顺次连接,所述控制台用于在试验过程中实 现所述交流高压、直流高压和复合电压这三种电压模式的切换控制;所述调压器分别连接 于交流高压及直流高压的电源端,以用于对施加于油纸绝缘试品的交流高压和/或直流高 压的电压进行调整;上位机与调压器连接,且上位机通过调压器、并通过所述局部放电信号 来利用所述调压器控制交直流高压电源以实现对施加于油纸绝缘试品的所述交流高压或 直流高压的幅值和/或波形的控制,或实现对施加于油纸绝缘试品的所述复合电压的幅值 和/或波形的叠加控制;所述的交直流耦合电路与高压直流电源、高压交流电源相连接,用 于交直流电压的叠加;所述的高压阻容分压器用于对负载电压幅值和波形进行准确测量。
[0021] 本发明的试品罐体如图3所示,上电极利用环氧板进行固定,高电压信号利用高压 套管引入油纸绝缘试品罐体的上电极,作为被测对象的绝缘纸板放置在接地电极及信号电 极上,罐体内充变压器油,并应用环氧板对罐体进行密封。
[0022] 图4为本发明局部放电测试仪接线方式示意图,如图4所示,局部放电测试仪对罐 体内局部放电信号的获取有两种方式,其一是通过所述分压器的低压臂采集局部放电电压 信号,其二是通过串联于所述油纸绝缘试品罐体的接地线上的测量阻抗来采集局部放电电 压信号。如果有必要,也可以将电压信号转为电流信号来采集。通过GPIB通信模块或者其他 适宜的通信方式将采集的局部放电信号远传至上位机进行分析处理,同时也能与上位机进 行数据交互,如对交直流高压电源输出电压波形和幅值进行设置。
[0023] 本发明的上位机用于对各被试油纸绝缘试品的局部放电数据进行监控,如发现异 常将发出报警,同时上位机可以通过远程控制油纸绝缘试品上的电压进行调控。
[0024] 可选的,上位机包括至少一监视器,监视器上显示其所接收的局部放电测试仪发 送的局部放电信号,且:
[0025] 上位机具备对局部放电测试仪的信号采集参数进行设置的能力,包括采样频率、 测试时间、数据显示方式选择;其中:采样频率的范围为Ο-lMHz;测试时间的范围为从零至 数小时;数据显示方式则有二维的Q- Φ,N- Φ方式和三维的Q- Φ -T,N-Q- Φ方式,N表示放电 重复次数,Q表示放电量,Φ表示放电相位。
[0026] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种油纸复合绝缘电老化试验系统,所述系统包括交直流高压电源、油纸绝缘试品 罐体、高压阻容分压器,和局部放电测试仪,其特征在于: 交直流高压电源与油纸绝缘试品罐体连接,用于为油纸绝缘试品罐体中的油纸绝缘试 品施加电老化试验所需的交流高压或直流高压,或交流高压和直流高压所复合形成的复合 电压; 高压阻容分压器与油纸绝缘试品罐体连接,用于对所述施加的交流电压或直流电压, 或复合电压进行测量; 局部放电测试仪,用于对油纸绝缘试品内部的局部放电信号进行采集; 所述系统还包括上位机,所述上位机与交直流高压电源、局部放电测试仪连接,且用于 接收所述局部放电测试仪输出的局部放电信号,并通过所述局部放电信号来控制交直流高 压电源以实现对施加于油纸绝缘试品的所述交流高压或直流高压的幅值和/或波形的控 制,或实现对施加于油纸绝缘试品的所述复合电压的幅值和/或波形的叠加控制; 所述系统采用局部放电测试仪进行电应力测量,实现油纸绝缘施加电应力的实时准确 控制,保证油纸绝缘状态的加速老化控制,提升油纸绝缘电老化数据可用性。
2. 根据权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述交直流高压电源包括控制台、高 压直流电源、高压交流电源、交直流耦合电路和调压器,所述控制台连接所述调压器的一 端,所述调压器的另一端分别与所述高压直流电源和所述高压交流电源相连接,其中: 所述控制台用于在试验过程中实现所述交流高压、直流高压和复合电压这三种电压模 式的切换控制; 所述调压器分别连接于交流高压及直流高压的电源端,以用于对施加于油纸绝缘试品 的交流高压和/或直流高压的电压进行调整;上位机与调压器连接,且上位机通过所述局部 放电信号来利用所述调压器控制交直流高压电源以实现对施加于油纸绝缘试品的所述交 流高压或直流高压的幅值和/或波形的控制,或实现对施加于油纸绝缘试品的所述复合电 压的幅值和/或波形的叠加控制; 所述的交直流耦合电路与高压直流电源、高压交流电源相连接,用于交直流电压的叠 加以实现所述复合电压; 所述交直流耦合电路至少包括耦合电容、滤波电感和抗短路电感,其中耦合电容用来 隔除直流电源对交流电源的影响,并耦合高频高压至直流高压;其中滤波电感用来隔除交 流电源对直流电源影响,并滤除直流电源输出的纹波;其中抗短路电感用来限制由油纸绝 缘试品短路造成的过大电流。
3. 根据权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述油纸绝缘试品罐体除罐体自身外 还包括可更换电极结构、高压套管、油压表、油温测量装置;其中: 所述试品罐体作为交直流电源的负载,罐体内部充变压器油; 所述可更换电极结构包括尖板电极、板板电极及悬浮电极结构,用于放置油纸绝缘试 品以便实施电老化试验; 所述高压套管用于将所述交流高压、直流高压或复合电压引入试品罐体并施加于电极 结构上; 所述油压表用于测量罐体内部变压器油的油压,所述油温测量装置用于测量罐体内部 变压器油的温度。
4. 根据权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述局部放电测试仪对罐体内局部放 电信号的获取有两种方式,其一是通过所述高压阻容分压器的低压臂采集局部放电信号, 其二是通过串联于所述油纸绝缘试品罐体的接地线上的测量阻抗来采集局部放电信号。
5. 据权利要求1所述的试验系统,其特征在于: 上位机包括至少一监视器,监视器上显示其所接收的局部放电测试仪发送的局部放电 信号,且: 上位机具备对局部放电测试仪的信号采集参数进行设置的能力,包括采样频率、测试 时间、数据显示方式选择;其中:采样频率的范围为O-lMHz;测试时间的范围为从零至数小 时;数据显示方式则有二维的Q-9, N-(p方式和三维的N-Q,方式,N表示放电重复次数,Q表 示放电量,啤表示放电相位。
6. 根据权利要求1所述的试验系统,其特征在于:所述的油纸绝缘试品包括矿物油、植 物油、硅油、绝缘纸、绝缘板、绝缘木。
CN201410198225.2A 2014-05-12 2014-05-12 一种油纸复合绝缘电老化试验系统 Active CN103954895B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410198225.2A CN103954895B (zh) 2014-05-12 2014-05-12 一种油纸复合绝缘电老化试验系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410198225.2A CN103954895B (zh) 2014-05-12 2014-05-12 一种油纸复合绝缘电老化试验系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103954895A CN103954895A (zh) 2014-07-30
CN103954895B true CN103954895B (zh) 2017-01-11

Family

ID=51332193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410198225.2A Active CN103954895B (zh) 2014-05-12 2014-05-12 一种油纸复合绝缘电老化试验系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103954895B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104181424B (zh) * 2014-08-26 2017-02-01 重庆大学 变压器绕组电热联合老化试验装置及试验方法
CN104237288B (zh) * 2014-09-29 2016-09-28 国家电网公司 基于环电流加热法的变压器绝缘热老化试验方法及装置
CN104267324B (zh) * 2014-10-16 2017-03-08 国家电网公司 油纸绝缘设备老化状况的微分谱函数峰谷点判别方法
CN105699862B (zh) * 2016-01-22 2018-09-18 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种直流gis的pd模拟装置的控制方法
CN105717424B (zh) * 2016-01-27 2018-05-08 大连理工大学 温度梯度下油纸绝缘结构复合电压击穿特性试验装置
CN106932699A (zh) * 2017-04-26 2017-07-07 国网上海市电力公司 一种gis振荡冲击耐压试验用信号检测系统
CN107179483A (zh) * 2017-05-08 2017-09-19 海南电力技术研究院 一种油纸绝缘局部放电起始电压智能测量系统
CN107632241A (zh) * 2017-09-08 2018-01-26 中国电力科学研究院 一种测试油纸绝缘局部放电特性的装置和方法
CN107766633A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 无锡市产品质量监督检验院 一种光伏组件加速老化试验评估方法
CN108398620B (zh) * 2018-02-12 2020-10-09 西北核技术研究所 沿面闪络实验样品更换装置、实验装置和样品更换方法
CN108535610A (zh) * 2018-03-27 2018-09-14 哈尔滨理工大学 一种变压器油纸绝缘气隙缺陷放电研究的试验装置
CN108896445A (zh) * 2018-06-28 2018-11-27 华北电力大学 一种变压器油纸界面电子迁移率测试装置
CN109358277A (zh) * 2018-12-14 2019-02-19 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种不同类型天然酯油纸绝缘缺陷产气的模拟方法与系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4683371B2 (ja) * 2004-06-28 2011-05-18 住友電気工業株式会社 超電導ケーブルの耐電圧試験方法
CN101408579B (zh) * 2008-11-21 2012-07-25 重庆大学 变压器油纸绝缘电热老化试验及局部放电一体化检测装置
CN101718837B (zh) * 2009-12-02 2011-12-07 中国电力科学研究院 一种交流叠加直流的合成电压试验电源装置
CN101713810B (zh) * 2009-12-23 2012-10-17 西安交通大学 一种监测油纸绝缘状态的试验装置
CN101957423B (zh) * 2010-09-16 2014-01-29 中国电力科学研究院 一种高压油纸绝缘特性试验装置
CN103105568B (zh) * 2013-01-16 2016-04-13 重庆市电力公司电力科学研究院 变压器油纸绝缘电热联合老化与局部放电一体化实验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103954895A (zh) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103954895B (zh) 一种油纸复合绝缘电老化试验系统
CN103267933B (zh) 测量变压器感应电压试验装置中局部放电的方法
CN105277857B (zh) 一种在线监测变压器套管受潮缺陷的方法
CN103954896A (zh) 一种油纸绝缘局部放电起始电压试验系统
CN104155626B (zh) 一种检测电压互感器抵御地电位升高能力的系统
CN102914731B (zh) 一种基于双电极的冲击电压下变压器油中尖端放电的检测装置
CN202676858U (zh) 一种冲击电压下局部放电测试系统
CN105974290B (zh) 一种干式空心电抗器匝间绝缘性能检测系统及方法
CN101592701A (zh) 多级氧化锌避雷器直流耐压试验方法
CN202217031U (zh) 一种变压器高压套管绝缘检测装置
CN102081136A (zh) 一种适用于现场的冲击电压下gis局部放电检测方法
CN202854255U (zh) 一种电容式电压互感器测试装置
CN103809086A (zh) 基于频域Cole-Davidson模型的电力变压器受潮检测方法
Rajamani et al. Interturn short diagnosis in small transformers through impulse injection: on-line on-load self-impedance transfer function approach
CN205539343U (zh) 基于电容分压法vfto测量传感器的局放一体化探头
CN107179483A (zh) 一种油纸绝缘局部放电起始电压智能测量系统
Martínez-Tarifa et al. Partial discharge source recognition by means of clustering of spectral power ratios
CN101887110A (zh) 一种用于检验绝缘油介电强度测试仪的装置及方法
CN103792262A (zh) 基于频域Havriliak-Negami模型的电力变压器受潮检测方法
CN203164353U (zh) 一种不拆头式变压器介质谱测试结构
CN105021980A (zh) 交流滤波器断路器双断口电压分布特性评估系统及方法
CN103487679B (zh) 一种ais电子互感器测试系统及其方法
CN203249991U (zh) 用于变压器感应电压试验的装置
CN107024613A (zh) 高压馈电电缆方波过电压在线监测装置
CN202512199U (zh) 变压器局部放电模式识别的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant