CN108508335A - 一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备 - Google Patents

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黄军
樊亚东
吕文利
王建国
方俊
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黄维
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Abstract

本发明提供了一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备，该方法包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。本发明通过对各种环境下绝缘垫块的局部放电量进行检测，并通过比较试验曲线与合格试验曲线确认是否合格，能够填补绝缘垫块环境适应性评价的空缺，避免绝缘垫块在使用过程中的放电。

Description

一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备。
背景技术
干式变压器绝缘垫块安装在线圈的上端部与上夹件之间以及线圈下端部与下夹件之间，起到线圈支撑、定位、预紧和固定的作用，保证电气绝缘要求和抗短路电流电动力的要求。
干式变压器绝缘垫块的运行性能受环境温度和湿度的影响很大，在一定温湿度下其绝缘电气性能可能显著下降，从而导致高压线圈沿着垫块表面爬电及对夹件等部件的放电。
现有技术中缺少对干式变压器绝缘垫块的环境适应性进行评价的方法，使得在绝缘垫块的使用过程中难以发挥绝缘性能。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备。
本发明的一方面提供一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
其中，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤前还包括：根据各组环境参数和加压试验信息获取各组环境参数分别对应的合格试验曲线。
其中，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤还包括：若各组环境参数对应的试验曲线中的任意一个超过了对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为不合格。
其中，所述在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量的步骤前还包括：将绝缘垫块置于环境调节箱中，并将绝缘垫块连接至局部放电测量回路。
其中，各组环境参数包括温度和湿度；相应地，所述环境参数集合包括由不同温度和湿度搭配组合得到的多组环境参数。
其中，所述对待评价的绝缘垫块进行加压试验的步骤具体包括：在设定时段内对绝缘垫块施加电压；其中，所述设定时段包括升压时段和降压时段；在升压时段内，施加的电压从最小电压值逐渐增加至最大电压值；在降压时段内，施加的电压从最大电压值逐渐减小至最小电压值。
其中，最大电压值为Umax、最小电压值为Umin、电压的梯度值为△U；相应地，在所述升压时段内，从Umin开始对绝缘垫块施加电压，依次增加△U直到达到Umax；在所述降压时段内，从Umax依次减小△U直到达到Umin；其中，每一阶梯的加压时长为△t。
其中，Umax的范围为2Ur至3Ur之间，△U的范围为0.1Ur至0.2Ur之间，△t的范围为3至5分钟；其中，Ur为应用所述绝缘垫块的干式变压器的额定电压值。
本发明的又一方面提供一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行本发明上述方面提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，例如包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
本发明的又一方面提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行本发明上述方面提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，例如包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
本发明提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法和设备，通过对各种环境下绝缘垫块的局部放电量进行检测，并通过比较试验曲线与合格试验曲线确认是否合格，能够填补绝缘垫块环境适应性评价的空缺，避免绝缘垫块在使用过程中的放电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法的试验原理示意图；
图3为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法的加压流程示意图；
图4为发明另一实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价设备的结构示意图；
图中，1-单相变频电源，2-无晕试验变压器，3-阻塞阻抗，4-温湿度环境条件处理试验箱与绝缘垫块，5-耦合电容，6-检测阻抗，7-局部放电检测系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法的流程示意图，如图1所示，包括：步骤101，获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；步骤102，根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；步骤103，根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；步骤104，若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
其中，局部放电是指当外加电压在电气设备中产生的场强，足以使绝缘部分区域发生放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的放电现象。
在步骤101中，为了对绝缘垫块的环境适应性进行评价，因此需要构建不同的环境条件；环境参数集合包括多组环境参数，每组环境参数代表一种环境条件；环境参数应当能够反映绝缘垫块实际使用时的环境条件。
在步骤102中，根据步骤101获取的环境参数集合，分别使绝缘垫块处于与每组环境参数分别对应的环境条件下，并通过加压试验信息在每个环境条件下对绝缘垫块进行加压，并检测局部放电量；其中，加压试验信息用于描述加压试验的流程或程序，并且，在不同的环境条件下，加压试验信息可以是相同的或根据环境条件进行特殊设置的。
在步骤103中，根据步骤102中检测得到的各环境参数对应的局部放电量，可以绘制每组环境参数对应的试验曲线(即绝缘垫块的局部放电量-承受电压曲线，Q-U曲线)；试验曲线的横轴可以为加压试验中绝缘垫块所承受的电压值，而纵轴可以为承受电压时绝缘垫块产生的局部放电量。
在步骤104中，根据步骤103中得到的试验曲线；将试验曲线与预先设定的环境适应性合格试验曲线进行比较，如果没有超出合格试验曲线的包络范围，说明在该环境参数下的局部放电量较小，满足绝缘要求；若环境参数集合中每组环境参数集合对应的试验曲线均合格，则表示绝缘垫块在各环境条件下均具有较好的性能，环境适应性评价合格。
本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，通过对各种环境下绝缘垫块的局部放电量进行检测，并通过比较试验曲线与合格试验曲线确认是否合格，能够填补绝缘垫块环境适应性评价的空缺，避免绝缘垫块在使用过程中的放电。
在上述任一实施例的基础上，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤前还包括：根据各组环境参数和加压试验信息获取各组环境参数分别对应的合格试验曲线。
具体地，合格试验曲线为评价绝缘垫块能否符合使用要求的标准，合格试验曲线上的局部放电量为可以保持绝缘垫块性能的最大局部放电量；合格试验曲线所对应的加压试验信息及环境参数与进行比较的试验曲线所对应的加压试验信息及环境参数相同或对应；比较时，试验曲线应在合格试验曲线的包络范围内；即相同电压时，试验曲线上的局部放电量小于合格试验曲线上的局部放电量。
在上述任一实施例的基础上，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤还包括：若各组环境参数对应的试验曲线中的任意一个超过了对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为不合格。
具体地，若按照先后次序对多组环境参数进行试验，在进行的过程中，若存在任意一组环境参数对应的试验曲线超过了对应的合格试验曲线的包络范围，则可以不进行其他环境条件下的试验，直接判定绝缘垫块的评价结果为不合格。
在上述任一实施例的基础上，所述在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量的步骤前还包括：将绝缘垫块置于环境调节箱中，并将绝缘垫块连接至局部放电测量回路。
具体地，在进行试验前可以构建如图2所示的系统，包括局部放电测量回路和环境调节箱中；局部放电测量回路中的检测系统能够检测绝缘垫块在试验过程中的局部放电量；而环境调节箱内的环境条件可以调节，能够模拟各组环境参数对应的环境条件。
在上述任一实施例的基础上，各组环境参数包括温度和湿度；相应地，所述环境参数集合包括不同温度和湿度搭配组合得到的多组环境参数。
例如，环境调节箱包括P1～P9，每个档位对应一组环境参数；共9个处理档位，可以模拟9组环境参数；每组环境参数包括温度和湿度两个指标，9组环境参数可以由低温、中温、高温与低湿、中湿、高湿分别搭配组合获得。上述9个处理档位仅为了说明本发明实施例，本发明实施例的保护范围不限于此。
另外，在环境调节试验前，应使环境调节箱处理一段时间(1～2h)，使环境达到试验所需的条件后，再进行加压试验。
在上述任一实施例的基础上，所述对待评价的绝缘垫块进行加压试验的步骤具体包括：在设定时段内对绝缘垫块施加电压；其中，所述设定时段包括升压时段和降压时段；在升压时段内，施加的电压从最小电压值逐渐增加至最大电压值；在降压时段内，施加的电压从最大电压值逐渐减小至最小电压值。
具体地，在对任一组环境参数进行试验时，试验的流程包括至少一个试验子流程；每个试验子流程包括升压流程(对应上述升压时段)和降压流程(对应上述降压时段)。
在上述任一实施例的基础上，最大电压值为Umax、最小电压值为△U、电压的梯度值为△U；相应地，在所述升压时段内，从△U开始对绝缘垫块施加电压，依次增加△U直到达到Umax；在所述降压时段内，从Umax依次减小△U直到达到△U；其中，每一阶梯的加压时长为△t。
具体地，如图3所示，为一个升降压的流程；施加至绝缘垫块的电压值包括多个电压值，电压值之间的差值为梯度值。其中，最小电压值可以为如图3所示的△U。
在上述任一实施例的基础上，Umax的范围为2Ur至3Ur之间，△U的范围为0.1Ur至0.2Ur之间，△t的范围为3至5分钟；其中，Ur为应用所述绝缘垫块的干式变压器的额定电压值。
为了对本发明实施例提供的上述方法进行说明，以下结合附图3进行说明：
步骤1：建立干式变压器绝缘垫块环境适应性评价试验系统(如图2所示)，包括干式变压器绝缘垫块局部放电量测量回路和温湿度环境条件处理试验箱(即环境调节箱)；将干式变压器绝缘垫块放置于温湿度环境条件处理试验箱中，并按照所述绝缘垫块运行中承受电压情况采用电极进行加压。
步骤2：设置相关试验参数，包括升降压加压程序中的电压最大值Umax(2～3Ur)、梯度△U(0.1～0.2Ur)和每一阶梯加压时间△t(3～5min)，以及根据需要从温湿度环境条件处理档位P1～P9中选择若干个所需的试验档位和环境条件处理时间T(1～2h)，其中Ur为应用所述绝缘垫块干式变压器的额定电压；
其中，温湿度环境条件处理档位P1～P9分别对应不同温度和相对湿度的组合，分别包括低温、中温、高温和低湿、中湿、高湿。
步骤3：开展绝缘垫块环境适应性影响试验，具体包括从选择的若干个所需试验档位中选择一个试验档位Px，即将温湿度环境条件处理试验箱调至该档位，达到设定的环境参数后开展试验，记录并处理各电压下的局部放电量数据得到所述试验档位Px下所述绝缘垫块的局部放电量-承受电压曲线，即Q-U曲线。
步骤4：进行干式变压器绝缘垫块环境适应性影响评价，若试验得到的试验档位Px下所述Q-U曲线没有超出预先给定的试验档位Px下环境适应性试验合格的Q-U包络范围，说明Px下绝缘垫块环境适应性评价合格，继续步骤5；若超出包络范围，说明Px下绝缘垫块环境适应性评价不合格，试验结束。
步骤5：若选择的若干个所需试验档位还没有试验完成，则将温湿度环境条件处理试验箱调至下一个档位，回到步骤3继续试验，直至将所有选择的若干个所需试验档位均试验完成并合格，便说明所述干式变压器绝缘垫块环境适应性影响评价合格，试验结束。
图5为本发明实施例提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括：至少一个处理器501；以及与所述处理器501通信连接的至少一个存储器502，其中：所述存储器502存储有可被所述处理器501执行的程序指令，所述处理器501调用所述程序指令能够执行上述各实施例所提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，例如包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行对应实施例所提供的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，例如包括：获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
以上所描述的干式变压器绝缘垫块环境适应性评价设备等实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价方法，其特征在于，包括：
获取环境参数集合，所述环境参数集合包括多组环境参数；
根据预先设定的加压试验信息，在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量；
根据局部放电量绘制各组环境参数分别对应的试验曲线，其中，所述试验曲线反映绝缘垫块承受不同电压时的局部放电量；
若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤前还包括：
根据各组环境参数和加压试验信息获取各组环境参数分别对应的合格试验曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若各组环境参数对应的试验曲线均未超过分别对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为合格的步骤还包括：
若各组环境参数对应的试验曲线中的任意一个超过了对应的合格试验曲线的包络范围，则确认绝缘垫块的环境适应性评价结果为不合格。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各组环境参数对应的环境条件下分别对待评价的绝缘垫块进行加压试验，并检测试验过程中绝缘垫块的局部放电量的步骤前还包括：
将绝缘垫块置于环境调节箱中，并将绝缘垫块连接至局部放电测量回路。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各组环境参数包括温度和湿度；相应地，所述环境参数集合包括由不同温度和湿度搭配组合得到的多组环境参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待评价的绝缘垫块进行加压试验的步骤具体包括：
在设定时段内对绝缘垫块施加电压；其中，所述设定时段包括升压时段和降压时段；在升压时段内，施加的电压从最小电压值逐渐增加至最大电压值；在降压时段内，施加的电压从最大电压值逐渐减小至最小电压值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，最大电压值为Umax、最小电压值为Umin、电压的梯度值为△U；相应地，
在所述升压时段内，从Umin开始对绝缘垫块施加电压，依次增加△U直到达到Umax；在所述降压时段内，从Umax依次减小△U直到达到Umin；其中，每一阶梯的加压时长为△t。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，Umax的范围为2Ur至3Ur之间，△U的范围为0.1Ur至0.2Ur之间，△t的范围为3至5分钟；其中，Ur为应用所述绝缘垫块的干式变压器的额定电压值。
9.一种干式变压器绝缘垫块环境适应性评价设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至8任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至8任一所述的方法。
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