CN108732479A - 基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置 - Google Patents

基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置 Download PDF

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邓云坤
李凤丽
尹毅
吴建东
王达达
马仪
张少泉
陈晓云
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor

Abstract

本申请提供一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，包括工况电压发生装置、箱体、输油管道、电动泵、电极老化装置、搅拌器和控温装置；所述控温装置包括第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶、加热棒和温控器；第一热电偶和第二热电偶分别安装在所述箱体相对的两侧壁上；第三热电偶和加热棒的一端穿过所述盖板伸入所述箱体内；温控器的输入端分别与三个热电偶连接；温控器的输出端与加热棒连接。通过加热棒对箱体内的油纸绝缘试样进行加热老化，并通过三个热电偶对加热的情况进行监测，工作人员可根据实际需求控制加热温度，加快油纸绝缘试样的老化速度，提高检测效率，并且老化环境可精确控制，以提高检测精度。

Description

基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置
技术领域
本申请涉及油纸绝缘实验设备领域，尤其涉及一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置。
背景技术
换流变压器作为直流输电系统中的关键设备之一，能够实现交、直侧的电气隔离和能量转换。与传统的电力变压器不同，换流变压器在运行过程中不仅要承担来自交、直流侧的电应力叠加作用，还会受到直流全压启动和极性反转的冲击，运行工况电场十分严峻，要求设备绝缘具有足够的绝缘强度和安全裕度。油纸绝缘的耐热性能好、机械强度高、电气性能优良，被广泛应用在电力设备中，尤其是换流变压器的内绝缘，普遍采用矿物油和纤维素纸板构成的复合绝缘。
油纸绝缘在换流变压器长期的运行过程中，会受到电场、温度、水分和杂质等因素的影响而逐渐老化，导致机械和电气性能的降低，严重时甚至会导致绝缘失效，危及变压器乃至整个电力系统的安全运行。因此，对油纸绝缘进行不同运行状态下的性能检测十分必要，有利于变压器的状态监测和寿命预测。但是，油纸绝缘的老化过程历时长久，检测周期较长，严重影响检测效率。
发明内容
本申请提供了一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，以解决油纸绝缘的老化过程历时长久，检测周期较长，严重影响检测效率的问题。
本申请提供一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，包括工况电压发生装置、箱体、输油管道、电动泵、电极老化装置、搅拌器和控温装置；
所述箱体为由侧壁与底板围成的上端具有开口的腔体；
所述搅拌器安装在所述底板上；
所述箱体的开口处设有盖板，所述盖板的中部设有四氟乙烯层；
所述盖板通过螺栓与侧壁相连；
所述箱体的一侧壁通过输油管道与电动泵连接，且所述输油管的一端伸入所述箱体内；
所述电极老化装置包括高压电极和低压电极固定板；
所述高压电极的一端穿过所述四氟乙烯层伸入所述箱体的内部，所述高压电极的另一端通过均压球与工况电压发生装置连接；
所述四氟乙烯层的下部边缘通过四氟乙烯杆与所述低压电极固定板连接；
所述低压电极固定板上固定安装有低压电极；
所述低压电极通过铜线与安装在所述盖板上的BNC接头连接；
所述低压电极与高压电极之间设有油纸绝缘试样夹持装置；
所述控温装置包括第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶、加热棒和温控器；
所述第一热电偶和第二热电偶分别安装在所述箱体相对的两侧壁上；
所述第三热电偶和加热棒的一端穿过所述盖板伸入所述箱体内；
所述温控器的输入端分别与所述第一热电偶、第二热电偶和第三热电偶连接；
所述温控器的输出端与所述加热棒连接。
进一步地，所述搅拌器包括设置所述底板上部的从动磁振子，以及设置在所述底板下部的主动磁振子；
所述从动磁振子与所述主动磁振子极性相同。
进一步地，所述盖板上还安装有加热穿透件，所述第三热电偶和加热棒的一端穿过所述加热穿透件伸入所述箱体内。
进一步地，所述箱体的侧壁与底板采用有机玻璃制成，所述盖板采用金属材料制成。
进一步地，所述箱体的一侧壁还装有取气控制阀门。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，通过加热棒对箱体内的油纸绝缘试样进行加热老化，并通过三个热电偶对加热的情况进行监测，工作人员可根据实际需求控制加热温度，加快油纸绝缘试样的老化速度，提高检测效率，并且老化环境可精确控制，以提高检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置的结构示意图；
图2为本申请提供的一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置的电路原理图。
其中，1—均压球；2—加热穿透件；3—BNC接头；4—高压电极；5—盖板；6—低压电极固定板；7—四氟乙烯层；8—取气控制阀门；9—第三热电偶；10—加热棒；11—四氟乙烯杆；12—油纸绝缘试样；13—第一热电偶；14—第二热电偶；15—腔体；16—取油控制阀门；17—电动泵；18—输油管道；19—油纸绝缘试样夹持装置；20—固定螺母；21—低压电极；22—主动磁振子；23—从动磁振子，24-工况电压发生装置，25-温控器。
具体实施方式
参加图1和图2，本申请提供一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，包括工况电压发生装置24、箱体、输油管道18、电动泵17、电极老化装置、搅拌器和控温装置；
所述箱体为由侧壁与底板围成的上端具有开口的腔体15；
所述搅拌器安装在所述底板上；
所述箱体的开口处设有盖板5，所述盖板5的中部设有四氟乙烯层7；
所述盖板5通过螺栓与侧壁相连；
所述箱体的一侧壁通过输油管道18与电动泵17连接，且所述输油管的一端伸入所述箱体内；
所述电极老化装置包括高压电极4和低压电极固定板6；
所述高压电极4的一端穿过所述四氟乙烯层7伸入所述箱体的内部，所述高压电极4的另一端通过均压球1与工况电压发生装置24连接；
所述四氟乙烯层7的下部边缘通过四氟乙烯杆11与所述低压电极固定板6连接；
所述低压电极固定板6上固定安装有低压电极21；
所述低压电极21通过铜线与安装在所述盖板5上的BNC接头3连接；
所述低压电极21与高压电极4之间设有油纸绝缘试样12夹持装置19；
所述控温装置包括第一热电偶13、第二热电偶14、第三热电偶9、加热棒10和温控器25；
所述第一热电偶13和第二热电偶14分别安装在所述箱体相对的两侧壁上；
所述第三热电偶9和加热棒10的一端穿过所述盖板5伸入所述箱体内；
所述温控器25的输入端分别与所述第一热电偶13、第二热电偶14和第三热电偶9连接；
所述温控器25的输出端与所述加热棒10连接。
本实施例的工作原理为：工作人员利用油纸绝缘试样12夹持装置19将油纸绝缘试样12夹好，低压电极21通过BNC接头3与低压连接，工况电压发生装置24为高压电极4提供高压电源，通过高压电极4和低压电极21模拟油纸绝缘试样12的工作电压，并通过电动泵17和输油管向箱体内输入绝缘油，然后开启加热棒10对箱体内的变压器油进行加热，再利用第一热电偶13、第二热电偶14和第三热电偶9分别监测箱体内不同地方的温度，当第一热电偶13、第二热电偶14和第三热电偶9所监测的温度值均大于预设温度值时，则温控器25控制加热棒10停止工作，当第一热电偶13、第二热电偶14和第三热电偶9所监测的温度值均小于或等于预设温度值时，则温控器25控制加热棒10开始工作。
优选地，上述油纸绝缘试样12夹持装置19为金属垫片；低压电极21通过固定螺母20安装在低压电极固定板6上；输油管道18上可安装有取油控制阀门16，以精确控制输油量；并且高压电极4与工况电压发生器之间可连接有保护电阻。
工作人员可根据实际情况设置高压电极4和低压电极21的数量，可同时对多个油纸绝缘试样12进行检测。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，通过加热棒10对箱体内的油纸绝缘试样12进行加热老化，并通过三个热电偶对加热的情况进行监测，工作人员可根据实际需求控制加热温度，加快油纸绝缘试样12的老化速度，提高检测效率，并且老化环境可精确控制，以提高检测精度。
进一步地，所述搅拌器包括设置所述底板上部的从动磁振子23，以及设置在所述底板下部的主动磁振子22；
所述从动磁振子23与所述主动磁振子22极性相同。
利用主动磁振子22的转动可带动从动磁振子23的转动，因此，工作人员可通过调整主动磁振子22的运动速度，来调整从动磁振子23的运动速度，从而调整搅拌器的搅拌速度。
进一步地，所述盖板5上还安装有加热穿透件2，所述第三热电偶9和加热棒10的一端穿过所述加热穿透件2伸入所述箱体内。可通过加热穿透件2调整第三热电偶9和加热棒10在箱体内的高度，方便工作人员操作。
进一步地，所述箱体的侧壁与底板采用有机玻璃制成，所述盖板5采用金属材料制成。
工作人员通过有机玻璃制成的侧壁与底板，可直接观察到箱体内部的老化过程。
进一步地，所述箱体的一侧壁还装有取气控制阀门8，取气控制阀门8可对箱体内的气体进行取样，以便工作人员判断老化状态，方便工作人员操作。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，通过加热棒10对箱体内的油纸绝缘试样12进行加热老化，并通过三个热电偶对加热的情况进行监测，工作人员可根据实际需求控制加热温度，加快油纸绝缘试样12的老化速度，提高检测效率，并且老化环境可精确控制，以提高检测精度。

Claims (5)

1.一种基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，其特征在于，包括工况电压发生装置(24)、箱体、输油管道(18)、电动泵(17)、电极老化装置、搅拌器和控温装置；
所述箱体为由侧壁与底板围成的上端具有开口的腔体(15)；
所述搅拌器安装在所述底板上；
所述箱体的开口处设有盖板(5)，所述盖板(5)的中部设有四氟乙烯层(7)；
所述盖板(5)通过螺栓与侧壁相连；
所述箱体的一侧壁通过输油管道(18)与电动泵(17)连接，且所述输油管的一端伸入所述箱体内；
所述电极老化装置包括高压电极(4)和低压电极固定板(6)；
所述高压电极(4)的一端穿过所述四氟乙烯层(7)伸入所述箱体的内部，所述高压电极(4)的另一端通过均压球(1)与工况电压发生装置(24)连接；
所述四氟乙烯层(7)的下部边缘通过四氟乙烯杆(11)与所述低压电极固定板(6)连接；
所述低压电极固定板(6)上固定安装有低压电极(21)；
所述低压电极(21)通过铜线与安装在所述盖板(5)上的BNC接头(3)连接；
所述低压电极(21)与高压电极(4)之间设有油纸绝缘试样夹持装置(19)；
所述控温装置包括第一热电偶(13)、第二热电偶(14)、第三热电偶(9)、加热棒(10)和温控器(25)；
所述第一热电偶(13)和第二热电偶(14)分别安装在所述箱体相对的两侧壁上；
所述第三热电偶(9)和加热棒(10)的一端穿过所述盖板(5)伸入所述箱体内；
所述温控器(25)的输入端分别与所述第一热电偶(13)、第二热电偶(14)和第三热电偶(9)连接；
所述温控器(25)的输出端与所述加热棒(10)连接。
2.如权利要求1所述的基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，其特征在于，所述搅拌器包括设置所述底板上部的从动磁振子(23)，以及设置在所述底板下部的主动磁振子(22)；
所述从动磁振子(23)与所述主动磁振子(22)极性相同。
3.如权利要求1所述的基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，其特征在于，所述盖板(5)上还安装有加热穿透件(2)，所述第三热电偶(9)和加热棒(10)的一端穿过所述加热穿透件(2)伸入所述箱体内。
4.如权利要求1所述的基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，其特征在于，所述箱体的侧壁与底板采用有机玻璃制成，所述盖板(5)采用金属材料制成。
5.如权利要求1所述的基于磁振子搅拌循环的可视化油纸绝缘电热联合老化装置，其特征在于，所述箱体的一侧壁还装有取气控制阀门(8)。
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