CN104931860A - 一种测定油纸绝缘特性的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测定油纸绝缘特性的装置，所述装置包括依次设置的储油桶、盖和箱体；所述试验箱体从内部到外部依次垂直所述固定件的可拆卸式电极件和调节件。该装置很好的模拟了多种可能在变压器实际运行中出现的绝缘故障，可以直接应用于指导特高压输电系统的建设。

Description

一种测定油纸绝缘特性的装置

技术领域：

本发明涉及一种高电压与绝缘技术，更具体涉及一种测定油纸绝缘特性的装置。

背景技术：

国家在十二五期间，计划投产的特高压直流线路多达十条，这意味着我国将马上迎来特高压事业迅猛发展的黄金时期。但是与工程实际进程不相符的是，国内对特高压直流线路上主要电力设备绝缘特性的基础性研究还处于起步阶段，既没有进行系统性的试验研究，更没有得出能使工程界和学界共同认可的结论。而换流变压器处于特高压直流系统的核心地位，又由于其在系统中的特殊位置，其主绝缘要同时承受特高压交流、特高压直流、特高压交流叠加直流、以及极端情况下的极性反转电压的作用，这就使对换流变压器主绝缘系统绝缘特性的基础试验研究变得尤为迫切。

换流变的主绝缘采用油纸复合结构，国内的中国电力科学研究院、清华大学、华北电力大学、哈尔滨理工大学等对这种复合绝缘结构在特高压交流、直流、交流叠加直流以及极性反转下分别进行了试验研究，但是仍然存在很大的不足，这些不足主要体现在试验装置上，现具体分析如下：

现在各高校、研究机构在试验室条件下研究油纸系统的绝缘特性，大多数使用的是一种亚克力或者铁质的试验油桶。位于该油桶内部的是试验电极系统，该系统是由两竖直相对的试验电极以及连接电极与高压引线的铜杆构成的，并使用环氧树脂支架将其固定，每次试验开始之前，需要先打开油桶调整电极间距离，然后再注油，最后将油箱封闭开始试验。这种试验油桶最早是由中国电科院高压所的研究人员提交了发明申请(申请号：201010285751.4；申请名称：一种高压油纸绝缘特性试验装置)。这种装置被有效地应用在了初步探究油纸绝缘结构的绝缘特性的试验中，但是随着研究的深入和工程实际的需要，我们不得不考虑如何控制这种装置由于设计上的不足而带来的误差——例如，在将电极间距离固定后，向油箱内注油和封闭油箱的过程所带来的震动，会使支架上的电极有所松动，位置会有些许的偏差，这就会使电极间距离产生误差，同时所要进行的研究中，绝大多数要求的电极间距离为毫米级，也就是说1mm的松动就可能带来10％的误差——这样的误差对深入研究油纸复合绝缘系统的绝缘特性，特别是针对小油隙下的绝缘特性研究是不可接受的。本申请在使用绝缘性能出色、变压器油密封性好的材料的基础上，在两电极的相对位置设计、调节电极间距离的方法、注油的方式以及油箱形状设计等方面做出了创新和改进。

发明内容：

本发明的目的是提供一种测定油纸绝缘特性的装置。该装置很好的模拟了多种可能在变压器实际运行中出现的绝缘故障，可以直接应用于指导特高压输电系统的建设。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种测定油纸绝缘特性的装置，所述装置包括依次设置的储油桶、盖和箱体；所述试验箱体从内部到外部依次设有垂直所述固定件的固定件、可拆卸式电极件和调节件。

本发明提供的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述固定件包括垂直设置在所述箱体底部的夹板，所述夹板通过其侧端设置的平行其侧端的轨道固定；所述侧端分别垂直于所述箱体的对称侧面。

本发明提供的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述电极件包括垂直设置在所述夹板面上的电极，所述电极依次通过连接杆和转接件与箱体外部的所述调节件连接。

本发明提供的另一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述连接杆分别垂直与所述电极和圆柱转接件的底面，所述连接杆通过设置在所述箱体底部的支撑模具与所述箱体连接。

本发明提供的再一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述调节件为千分尺。

本发明提供的又一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述箱体的两个侧面分别设有出口，其中一个所述出口为进油口，另一个所述出口为出油口。

本发明提供的又一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述储油桶、盖、箱体和模具的材料均为亚克力材料。

本发明提供的又一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述储油桶包括桶体和管道；所述桶体通过其桶底面连接的管道与所述盖连接，所述管道上设有阀门；所述桶体通过垂直对称设置在所述盖上的支撑板设置在盖上。

本发明提供的又一优选的一种测定油纸绝缘特性的装置，所述盖四周设有密封槽，所述密封槽内设有环氧树脂的密封圈，所述箱体通过所述密封圈与所述盖间连接，所述箱与盖通过外部的夹件夹紧。

本发明提供的又一优选的一种一种测定油纸绝缘特性的装置，所述电极、连接杆和转接件的材料均为黄铜，所述电极包括球-板电极、针-板电极、板-板电极、沿面放电电极和悬浮放电电极。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

1、本发明中的调节系统由两个千分尺组成，可以做到精确的调节电极间的距离，而且能够在桶外手动调节，这样就可以将调节电极间距离放到试验准备的最后一个步骤，减小了准备过程所带来的误差；同时将电极系统与调节系统水平设置，通过转接头和固定装置保证了两系统能够同轴且均轴对称，避免了震动所带来的两电极位置的变化，从而减小了误差；

2、本发明中针对换流变压器运行经常出现的故障位置，模拟了球-板、针-板、板-板、沿面、悬浮放电等电极模型，可实现直流电压、交流电压和交直流电压下典型的高压油/油纸绝缘实验，进而能够得到换流变压器主绝缘的局部放电特性和击穿特性；

3、本发明可以实现真空密闭，这就保证了试验不受外界因素的影响，得到确实可靠的试验数据；

4、本发明特别注意了试验装置的选材问题，除了相连接调节系统和电极系统外，整个装置均使用亚克力材料制作，亚克力材料本身具有绝缘性能好、耐热、机械强度高、透明、耐油等优点；造价便宜，尺寸小，易于观测，设计成箱盖式结构后操作也极为方面，这既保证了在试验的安全，又保证了全程能够观察到试验过程，同时兼顾了本装置所应有的机械硬度；

5、本发明中为防止在加热或抽真空的试验过程中有变压器油泄露现象出现，在所有需要密封或存在油泄露危险的地方均使用了专门用在变压器上的密封圈和夹件，可以达到非常理想的密封效果；

6、本发明的模具可以保持电极相连的铜杆固定，很好的保证了试验的电极系统是轴对称的。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置的主示图；

图3为本发明装置左视图；

其中，1-储油桶，2-阀门，3-密封槽，4-电极，5-出油口，6-调节件，7-转接件，8-支撑模具，9-轨道，10-夹板，11-进油口，连接杆12。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示1-3，本例的发明的试验装置包括依次设置的储油桶1、盖和箱体，所述储油桶1、盖、箱体均为亚克力材料；所述箱体从内部到外部依次设有固定件、垂直于所述固定件的电极件和调节件6。

所述固定件包括垂直设置在所述箱体底部的夹板10，所述夹板10通过其侧端设置的平行其侧端的轨道9进行固定连接，所述侧端分别垂直于所述箱体的对称侧面，可以方便对不同厚度、不同大小的试品进行试验研究。所述夹板10的每个板面均在同一位置连接一个电极件，所述电极件包括设置在所述夹板10面上的电极4，所述电极4依次通过连接杆12和转接件7与箱体外部的所述调节件6连接。所述连接杆12分别垂直所述电极4与圆柱转接件7的底面。所述电极4、连接杆12和转接件7的材料均为黄铜，所述电极4包括球-板电极、针-板电极、板-板电极、沿面放电电极和悬浮放电电极，均可拆卸。所述转接件7为黄铜制成的圆柱体，所述转接件7通过其圆柱底面上的孔分别将所述调节件6与所述连接杆12连接，所述转接件7既可以顺利的将高压引入到电极4上，也可以使整个电极保持水平，所述连接杆12通过设置在所述箱体底部的支撑模具8与所述箱体连接，所述支撑模具8用两块亚克力模块拼接而成，粘接于所述箱体底面，用来保证两电极4无论在调节距离过程中还是静止情况下都能同心相对。每个电极均与一个所述调节件6相连，所述调节件6为千分尺，所述千分尺固定在所述试验箱体外部，可以在不开启盖和不晃动箱体的情况下调节两个电极4间的距离。

所述箱体的两个侧面分别设有出口，其中一个出口为设在所述箱体上方的进油口11，另一个出口为设在所述箱体下方的出油口5，可以在不开启盖和不晃动箱体的情况下，对所述箱体进行注油、排油、滤油的工序。所述两个出口可以与滤油机的快速转换接头相连，方便变压器油进出。

所述储油桶1包括桶体和管道；所述桶体通过其桶底面连接的管道与所述盖连接；所述桶体通过垂直对称设置在所述盖上的支撑板设置在盖上；所述管道上设有阀门2，所述阀门2开启时储油桶1与下部箱体为连通的整体，向所述箱体中注油时，油面可上升至储油桶1中，阀门2关断时，所述储油桶1与下部箱体为分隔开的两部分，这样可以起到很好的密封试验环境的作用。

所述盖四边设有密封槽3，所述密封槽内设有材质为环氧树脂的密封圈，所述箱体通过该密封圈与所述盖间达到很好的密封效果并且所述箱体与盖通过外部的夹件夹紧。

在试验时，将试验品纸板放置在所述夹板10间，所述夹板10通过轨道9固定，试验装置通过其侧面设有的接口将油引入，当完成注油、封闭装置、连接试验电路后，在箱体外部手动调节千分尺，调节两相对的电极间的距离，所述距离一旦设定在试验要求值即可加压开始试验。当向箱体内注油的时候，储油桶的存在使油面可以高过盖子的高度，而装置本身就是密封的设置可以使得外界环境对试验没有任何的干扰。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述装置包括依次设置的储油桶、盖和箱体；所述箱体从内部到外部依次设有固定件、垂直所述固定件的可拆卸式电极件和调节件。

2.如权利要求1所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述固定件包括垂直设置在所述箱体底部的夹板，所述夹板通过其侧端设置的平行其侧端的轨道固定；所述侧端分别垂直于所述箱体的对称侧面。

3.如权利要求2所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述电极件包括垂直设置在所述夹板面轴心上的电极，所述电极依次通过连接杆和转接件与箱体外部的所述调节件连接。

4.如权利要求3所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述连接杆分别垂直与所述电极和圆柱转接件的底面，所述连接杆通过设置在所述箱体底部的支撑模具与所述箱体连接。

5.如权利要求1所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述调节件为千分尺。

6.如权利要求1所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述箱体的两个侧面分别设有出口，其中一个所述出口为进油口，另一个所述出口为出油口。

7.如权利要求4所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述储油桶、盖、箱体和模具的材料均为亚克力材料。

8.如权利要求1所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述储油桶包括桶体和管道；所述桶体通过其桶底面连接的管道与所述盖连接，所述管道上设有阀门；所述桶体通过垂直对称设置在所述盖上的支撑板设置在盖上。

9.如权利要求1所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述盖四周设有密封槽，所述密封槽内设有环氧树脂的密封圈，所述箱体通过所述密封圈与所述盖间连接，所述箱与盖通过外部的夹件夹紧。

10.如权利要求2所述的一种测定油纸绝缘特性的装置，其特征在于：所述电极、连接杆和转接件的材料均为黄铜，所述电极包括球-板电极、针-板电极、板-板电极、沿面放电电极和悬浮放电电极。