CN106054043A - 一种油隙绝缘放电试验平台 - Google Patents

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周丹
马志钦
林春耀
李英
胡伟
杨贤
何宏明
欧阳旭东
柯春俊
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Abstract

本发明公开了一种油隙绝缘放电试验平台，包括用于密封盛放变压器油的油箱和用于施加电压的套管，所述套管的末端位于所述油箱内并连接有均压球，所述油箱内部还设置有平板电极，所述平板电极的一端与所述均压球之间设置有间隔，所述平板电极的另一端接地，所述油箱上设置有用于加注杂质的杂质进口和用于加注气体的气体进口，所述杂质进口处安装有用于控制杂质进入的杂质加注阀，所述气体进口处安装有用于控制气体进入的气体加注阀。可根据实际情况的需要调整油内杂质和气体的含量，控制试验变量，模拟实际运行的情况，同一试验平台能够进行多个试验，节约成本，有利于对长油隙放电形成机理及影响因素等方面进行深入分析研究。

Description

一种油隙绝缘放电试验平台
技术领域
本发明涉及油隙绝缘放电试验领域，特别是涉及一种油隙绝缘放电试验平台。
背景技术
对变压器油隙击穿机理的研究，还不具备一个完善的击穿理论。变压器油耐电强度具有小体积效应，就是指在均匀电场和不均匀电场中，变压器油的耐电强度随受电压作用的油隙体积的减小而提高。击穿原因为油中混入杂质造成的，这些杂质附近会产生局部强电场，在电场力的作用下，这些杂质沿电力线逐渐排列成“小桥”，由于杂质的电导较大，使泄漏电流增大，发热增多，促使水分汽化，形成气泡，气泡中的场强比油高但耐压场强比油小，所以气泡中会发生电离过程并逐渐发展，最终导致小桥通道被电离击穿。
为了对油隙放电进行研究，需要使用油隙绝缘放电试验平台，但是试验模型比较简单，而且未在真型变压器中进行试验，研究的结果与真实情况存在一定的差距，同时由于未对长油隙形成的机理、油中极性杂质、异物的来源以及影响因素等深入研究，因此无法全部解决长油隙放电导致主变故障的问题，所以未能提出实质性的有效解决方法。
现有的油隙绝缘放电试验平台为在油箱内设置均压球和平板电极，且两者之间具有间隔，间隔距离确定，油箱内盛放试验用变压器油，通过观察检测放电现象完成试验，但是并能进行变量控制试验。
因此，如何提供一种能够进行多种变量控制试验的油隙绝缘放电试验平台是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种油隙绝缘放电试验平台，能够进行多种变量控制试验。
为解决上述技术问题，本发明提供一种油隙绝缘放电试验平台，包括用于密封盛放变压器油的油箱和用于施加电压的套管，所述套管的末端位于所述油箱内并连接有均压球，所述油箱内部还设置有平板电极，所述平板电极的一端与所述均压球之间设置有间隔，所述平板电极的另一端接地，所述油箱上设置有用于加注杂质的杂质进口和用于加注气体的气体进口，所述杂质进口处安装有用于控制杂质进入的杂质加注阀，所述气体进口处安装有用于控制气体进入的气体加注阀。
优选地，还包括安装于所述杂质加注阀和所述气体加注阀并用于检测加注速度的流速传感器。
优选地，所述杂质进口设置于所述油箱顶部，所述气体进口设置于所述油箱下部。
优选地，所述油箱上方安装有连通所述油箱内部并用于降低油压的油枕和用于泄压的压力释放阀。
优选地，所述油箱侧面设置有用于观测放电的透明视察窗，所述透明视察窗与所述间隔相对设置。
优选地，所述透明视察窗外部安装有高速摄影机。
优选地，还包括油泵，所述油箱下部设置有出油口，所述油箱下部设置有进油口，所述油泵的两个工作油口分别连通所述出油口和所述进油口。
优选地，还包括用于调节所述间隔距离的调节装置。
优选地，所述油箱上设置有用于抽取油样的油样出口，所述油样出口处安装有用于控制油样抽出的油样活门。
优选地，包括多个设置于所述油箱侧面的所述油样出口，多个所述油样出口沿竖直方向依次设置，每个所述油样出口处均安装有所述油样活门。
本发明提供的油隙绝缘放电试验平台，包括油箱和套管，油箱用于密封盛放变压器油，套管用于施加电压。套管的末端位于油箱内并连接有均压球，油箱内部还设置有平板电极，平板电极的一端与均压球之间设置有间隔，平板电极的另一端接地。油箱上设置有用于加注杂质的杂质进口和用于加注气体的气体进口，杂质进口处安装有用于控制杂质进入的杂质加注阀，气体进口处安装有用于控制气体进入的气体加注阀。可根据实际情况的需要调整油内杂质和气体的含量，控制试验变量，模拟实际运行的情况，同一试验平台能够进行多个试验，节约成本，有利于对长油隙放电形成机理及影响因素等方面进行深入分析研究。
附图说明
图1为本发明所提供的油隙绝缘放电试验平台的一种具体实施方式的主视示意图；
图2为本发明所提供的油隙绝缘放电试验平台的一种具体实施方式的俯视示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种油隙绝缘放电试验平台，能够进行多种变量控制试验。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供的油隙绝缘放电试验平台的一种具体实施方式的主视示意图；图2为本发明所提供的油隙绝缘放电试验平台的一种具体实施方式的俯视示意图。
本发明具体实施方式提供的油隙绝缘放电试验平台，包括油箱1和套管2，油箱1用于密封盛放变压器油，一般为圆柱形油箱，套管2用于施加电压。套管2的末端位于油箱1内并连接有均压球3，油箱1内部还设置有平板电极4，平板电极4的一端与均压球3之间设置有间隔，平板电极4的另一端接地。其中平板电极4和均压球3的形状均可调整。油箱1上设置有用于加注杂质的杂质进口和用于加注气体的气体进口，杂质进口处安装有用于控制杂质进入的杂质加注阀，气体进口处安装有用于控制气体进入的气体加注阀。需要时可通过加注阀向油箱1内加注杂质和气体，并在不加注时保证油箱1的密封。
具体地，还包括安装于杂质加注阀和气体加注阀并用于检测加注速度的流速传感器，实现对加注的检测与控制。由于杂质和气体的密度特性，可将杂质进口设置于油箱1顶部，气体进口设置于油箱1下部，便于杂质和气体与油的融合。也可设置于其他位置，均在本发明的保护范围之内。
可根据实际情况的需要调整油内杂质和气体的含量，控制试验变量，模拟实际运行的情况，同一试验平台能够进行多个试验，节约成本，有利于对长油隙放电形成机理及影响因素等方面进行深入分析研究。
在本发明具体实施方式提供的试验平台中，可在油箱1上方安装连通油箱1内部的油枕5和压力释放阀6。油枕5用于降低由于油的热胀冷缩引起的油压升高，压力释放阀6用于防止击穿试验时油压过高引起事故。
还设置有油泵7，油箱1下部设置有出油口，油箱1下部设置有进油口，油泵7的两个工作油口分别连通出油口和进油口，通过油泵7实现油箱1内油的循环流动于搅拌。
在本发明具体实施方式提供的试验平台中，可在油箱1侧面设置用于观测放电的透明视察窗8，透明视察窗8与间隔相对设置，并在透明视察窗外部安装高速摄影机。具体地，可以设置两个相对的透明视察窗8，两个透明视察窗8分别设置于油箱1的两侧，便于观察。还可在油箱1顶部设置用于采光的透光窗9。可以根据情况调整透明视察窗8的数量和设置方式，均在本发明的保护范围之内。
还可设置用于调节间隔距离的调节装置，可根据实际情况的需要调整均压球3和平板电极4之间的间隔距离，控制试验变量。具体地，调节装置包括螺纹连接的螺栓和螺母，螺栓的一端固定连接平板电极4远离均压球3的一端，油箱1外部设置有用于限制螺母沿螺栓延伸方向移动的安装座，螺母安装于安装座。通过旋转螺母带动螺栓移动来调节平板电极4与均压球3间的距离。螺栓可以与平板电极4焊接，也可采用其他连接方式。为了便于确定间隔距离，可在螺栓上安装有用于显示螺栓伸出距离的标尺，通过换算关系直接得出间隔距离；同时为了便于旋转螺母，还可设置用于转动螺母的手柄。也可采用其他调节方式，如采用滑动调节的方式进行变量控制，均在本发明的保护范围之内。螺栓可水平设置，便于安装，也可倾斜设置。
在上述各具体实施方式提供的试验平台的基础上，可在油箱1上设置有用于抽取油样的油样出口，油样出口处安装有用于控制油样抽出的油样活门。需要时可通过油样活门从油箱1内抽取油样，并在不抽取时保证油箱1的密封。
具体地，可在油箱1侧面设置多个油样出口，多个油样出口沿竖直方向依次设置，每个油样出口处均安装有油样活门，可以检测不同高度出油内杂质和气体的含量，提高试验准确性。其中位于底部的油样出口可以与气体进口使用同一个开口。可设置上中下三个油样出口，或根据情况调整油样出口的数量和设置方式，均在本发明的保护范围之内。
具体试验过程为：通过气体加注阀向油中注入干燥空气，同时开启油泵7搅动，根据通气时间的长短达到控制油中气体含量；将水、纤维及其他杂质预先调节好，然后通过杂质加注阀注入油箱1内，注入后开启油泵7搅动；先通过直接升压法得到一个击穿电压，以此电压为基准电压，采用阶梯型加压方式，以60％、70％、80％、90％、100％及以上电压为阶梯电压，直至发生击穿；每次击穿试验时，用高速摄影机通过透明视察窗8拍摄放电过程。
以上对本发明所提供的油隙绝缘放电试验平台进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种油隙绝缘放电试验平台，包括用于密封盛放变压器油的油箱(1)和用于施加电压的套管(2)，所述套管(2)的末端位于所述油箱(1)内并连接有均压球(3)，所述油箱(1)内部还设置有平板电极(4)，所述平板电极(4)的一端与所述均压球(3)之间设置有间隔，所述平板电极(4)的另一端接地，其特征在于，所述油箱(1)上设置有用于加注杂质的杂质进口和用于加注气体的气体进口，所述杂质进口处安装有用于控制杂质进入的杂质加注阀，所述气体进口处安装有用于控制气体进入的气体加注阀。
2.根据权利要求1所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，还包括安装于所述杂质加注阀和所述气体加注阀并用于检测加注速度的流速传感器。
3.根据权利要求2所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，所述杂质进口设置于所述油箱(1)顶部，所述气体进口设置于所述油箱(1)下部。
4.根据权利要求1所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，所述油箱(1)上方安装有连通所述油箱(1)内部并用于降低油压的油枕(5)和用于泄压的压力释放阀(6)。
5.根据权利要求1所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，所述油箱(1)侧面设置有用于观测放电的透明视察窗(8)，所述透明视察窗(8)与所述间隔相对设置。
6.根据权利要求5所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，所述透明视察窗(8)外部安装有高速摄影机。
7.根据权利要求1所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，还包括油泵(7)，所述油箱(1)下部设置有出油口，所述油箱(1)下部设置有进油口，所述油泵(7)的两个工作油口分别连通所述出油口和所述进油口。
8.根据权利要求1所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，还包括用于调节所述间隔距离的调节装置。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，所述油箱(1)上设置有用于抽取油样的油样出口，所述油样出口处安装有用于控制油样抽出的油样活门。
10.根据权利要求9所述的油隙绝缘放电试验平台，其特征在于，包括多个设置于所述油箱(1)侧面的所述油样出口，多个所述油样出口沿竖直方向依次设置，每个所述油样出口处均安装有所述油样活门。
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