CN109596950B - 一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，包括进油管、油道、微气泡释放针，油道为一竖直的空腔，油道的两端分别连接进油管、出油管；油道内设置两个电极，两个电极分别连接高压端子、接地端子；油道的侧面设置有微气泡释放针，微气泡释放针的出气口在电极下方，微气泡释放针连接针筒，针筒内设置有活动塞，活动塞连接电动推杆，电动推杆的控制端口连接控制器；高压端子连接电流检测设备。该装置可以控制气泡的数量、大小、列数，以及变压器油的流向、流速，最大限度的模拟实际工况，为变压器油的安全参数制定提供了可靠保证、保障供电安全；并可通过改变工况进行测试，以对现有变压器油的设置进行改进。
Description
技术领域
本发明涉及变压器油局部放电试验设备技术领域，尤其涉及一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置。
背景技术
大型电力变压器的安全可靠运行对整个电网十分重要。电力变压器油的绝缘形式是油纸组合绝缘，由于机械振动、绝缘老化和绝缘材料吸附等因素，变压器油内会存在悬浮状态的微气泡。这些微气泡的介电常数是小于变压器油的介电常数的。这导致气泡中的电场强度比变压器油中高许多，形成局部畸变电场，进而引起局部绝缘击穿。因而，变压器油中存在微气泡时，将引起变压器油绝缘性能下降，威胁电力变压器运行安全。检测微气泡在变压器油中的放电情况，对制定变压器油的安全参数、保障供电安全尤为重要。
为给变压器降温，变压器油是在变压器内循环流动的，微气泡在流动变压器油中的放电情况与静止变压器油中的放电情况中是不同的。现有技术中，还没有能够检测微气泡在流动变压器油中的放电情况的实验装置。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，研制一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，该装置可以控制气泡的数量、大小、列数，以及变压器油的流向、流速，最大限度的模拟实际工况，为变压器油的安全参数制定提供了可靠保证、保障供电安全；并可通过改变工况进行测试，以对现有变压器油的设置进行改进。
本发明解决技术问题的技术方案为：本发明的实施例提供了一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，包括进油管、油道、微气泡释放针、针筒、活动塞、电动推杆、控制器、出油管，油道为一竖直的空腔，油道的两端分别连接进油管、出油管，出油管连接储油箱的进油口，储油箱的出油口连接进油管，进油管上设置有油泵；油道内设置两个电极，两个电极为相互平行且正对的平板，两个电极分别连接高压端子、接地端子；油道的侧面设置有微气泡释放针，微气泡释放针的出气口在电极下方，微气泡释放针连接针筒，针筒内设置有活动塞，活动塞连接电动推杆，电动推杆的控制端口连接控制器；高压端子连接电流检测设备。
作为优化，所述针筒内填充有干净空气，微气泡释放针与针筒的连接方式为插接，微气泡释放针上设置有阀门。进行放电实验时，阀门打开，当活动塞运动到针筒末端，针筒内空气用尽时，关闭阀门，断开微气泡释放针与针筒之间的连接，然后通过控制器控制电动推杆复位，可从新将针筒充满干净空气。
作为优化，所述针筒上设置有进气口，进气口上设置有密封塞，微气泡释放针上设置有阀门。进行放电实验时，阀门打开，当活动塞运动到针筒末端，针筒内空气用尽时，关闭阀门，拆除进气口上的密封塞，然后通过控制器控制电动推杆复位，可从新将针筒充满干净空气。
作为优化，所述微气泡释放针设置至少三个，一个微气泡释放针连接一个针筒。控制器通过控制电动推杆的启动数量、位移速度及位移量，可控制流动变压油中的气泡数量、尺寸和列数，可靠实用，易于推广。
作为优化，所述微气泡释放针为L型，微气泡释放针的出气口竖直朝上。
作为优化，所述油道下端连接进油管、上端连接出油管，油泵为双向泵，储油箱的进油口、出油口都设置在储油箱的底部。
作为优化，所述进油管与油道的连接处设置有多个喷油口，进油管连接喷油口，喷油口均匀布满油道的底面，每个喷油口都设置有独立的控制阀，控制阀的控制端口连接控制器。
作为优化，所述喷油口倾斜设置。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1.通过该装置可以研究单个气泡或多个气泡下的局部放电特性或绝缘击穿特性，对含悬移气泡的变压器油中的放电理论的补充、完善和发展具有重要作用。
2.通过设置油泵为双向泵，可分别模式流油自下而上流动和自上至下流动两种工况。
3.通过在进油管与油道的连接处设置多个喷油口，控制中心区域的喷油口导通、四周喷油口关闭或部分开启，可模拟变压器油中间流速快于四周的工况；通过控制中心区域的喷油口关闭或部分开启、四周喷油口打开，可模拟变压器油中间流速慢于四周的工况。
4.通过设置喷油口倾斜，控制倾斜的喷油口工作，可模式变压器油旋转流动的工况从而对如何优化变压器油的流动控制以达到提高变压器安全性能的目的做探索。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构原理图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明的一种实施例，如图所示，一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，包括进油管1、油道2、微气泡释放针3、针筒4、活动塞5、电动推杆6、控制器7、出油管11，油道2为一竖直的空腔，油道2的两端分别连接进油管1、出油管11，出油管11连接储油箱12的进油口，储油箱12的出油口连接进油管1，进油管1上设置有油泵13；油道2内设置两个电极10，两个电极10为相互平行且正对的平板，两个电极10分别连接高压端子8、接地端子9；油道2的侧面设置有微气泡释放针3，微气泡释放针3的出气口在电极10下方，微气泡释放针3连接针筒4，针筒4内设置有活动塞5，活动塞5连接电动推杆6，电动推杆6的控制端口连接控制器7；高压端子8连接电流检测设备。电流检测设备可检测电极10之间的放电情况。通过该装置可以研究单个气泡或多个气泡下的局部放电特性或绝缘击穿特性，对含悬移气泡的变压器油中的放电理论的补充、完善和发展具有重要作用。
所述针筒4上设置有进气口41，进气口41上设置有密封塞，微气泡释放针3上设置有阀门31。进行放电实验时，阀门31打开，当活动塞5运动到针筒4末端，针筒4内空气用尽时，关闭阀门31，拆除进气口41上的密封塞，然后通过控制器7控制电动推杆6复位，可从新将针筒4充满干净空气。
所述微气泡释放针3设置三个，一个微气泡释放针3连接一个针筒4。控制器7通过控制电动推杆6的启动数量、位移速度及位移量，可控制流动变压油中的气泡数量、尺寸和列数，可靠实用，易于推广。
所述微气泡释放针3为L型，微气泡释放针3的出气口竖直朝上。
所述油道2下端连接进油管1、上端连接出油管11，油泵13为双向泵，储油箱12的进油口、出油口都设置在储油箱12的底部。通过设置油泵13为双向泵，可分别模式流油自下而上流动和自上至下流动两种工况。
所述进油管1与油道2的连接处设置有多个喷油口21，进油管1连接喷油口21，喷油口21均匀布满油道2的底面，每个喷油口21都设置有独立的控制阀，控制阀的控制端口连接控制器。通过控制中心区域的喷油口21导通、四周喷油口21关闭或部分开启，可模拟变压器油中间流速快于四周的工况；通过控制中心区域的喷油口21关闭或部分开启、四周喷油口21打开，可模拟变压器油中间流速慢于四周的工况，从而对如何优化变压器油的流动控制以达到提高变压器安全性能的目的做探索。
工作原理，控制器7通过电动推杆6控制其中一个活动塞5移动一小段距离，挤压其中一个针筒4中的空气一次，其相应的L型微气泡释放针3释放一个微气泡。随后气泡运动到电极10之间发生局部放电。控制器7控制活动塞5挤压对应针筒4的多次，每次位移量相同，可产生多个微气泡，释放多列微气泡。控制器7控制活动塞5向左运动，挤压针筒4空气，不同的位移量将产生不同尺寸的微气泡。
该装置可以控制气泡的数量、大小、列数，以及变压器油的流向、流速，最大限度的模拟实际工况，为变压器油的安全参数制定提供了可靠保证、保障供电安全；并可通过改变工况进行测试，以对现有变压器油的设置进行改进。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，其特征是：包括进油管(1)、油道(2)、微气泡释放针(3)、针筒(4)、活动塞(5)、电动推杆(6)、控制器(7)、出油管(11)，油道(2)为一竖直的空腔，油道(2)的两端分别连接进油管(1)、出油管(11)，出油管(11)连接储油箱(12)的进油口，储油箱(12)的出油口连接进油管(1)，进油管(1)上设置有油泵(13)；油道(2)内设置两个电极(10)，两个电极(10)为相互平行且正对的平板，两个电极(10)分别连接高压端子(8)、接地端子(9)；油道(2)的侧面设置有微气泡释放针(3)，微气泡释放针(3)的出气口在电极(10)下方，微气泡释放针(3)连接针筒(4)，针筒(4)内设置有活动塞(5)，活动塞(5)连接电动推杆(6)，电动推杆(6)的控制端口连接控制器(7)；高压端子(8)连接电流检测设备；
所述针筒(4)内填充有干净空气，微气泡释放针(3)与针筒(4)的连接方式为插接，微气泡释放针(3)上设置有阀门(31)；
所述针筒(4)上设置有进气口(41)，进气口(41)上设置有密封塞，微气泡释放针(3)上设置有阀门(31)；
所述微气泡释放针(3)设置至少三个，一个微气泡释放针(3)连接一个针筒(4)；
所述微气泡释放针(3)为L型，微气泡释放针(3)的出气口竖直朝上；
进行放电实验时，阀门打开，当活动塞运动到针筒末端，针筒内空气用尽时，关闭阀门，断开微气泡释放针与针筒之间的连接，然后通过控制器控制电动推杆复位，可重 新将针筒充满干净空气。
2.根据权利要求1所述的一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，其特征是，所述油道(2)下端连接进油管(1)、上端连接出油管(11)，油泵(13)为双向泵，储油箱(12)的进油口、出油口都设置在储油箱(12)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，其特征是，所述进油管(1)与油道(2)的连接处设置有多个喷油口(21)，进油管(1)连接喷油口(21)，喷油口(21)均匀布满油道(2)的底面，每个喷油口(21)都设置有独立的控制阀，控制阀的控制端口连接控制器。
4.根据权利要求3所述的一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，其特征是，所述喷油口(21)倾斜设置。
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