CN112067901A - 一种绝缘纸介电响应测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘纸介电响应测试装置，通过储油机构向测试腔内输送绝缘油，首先由第一油箱进行输油，第一油箱输油过程中，其重量不断下降，在弹簧作用下第一油箱向上移动，移动过程中，第一油箱上的铁芯穿入到通电线圈中，使通电线圈产生的磁场不断加强，当第一油箱内部绝缘油用完时，通电线圈产生的磁场最强，并可以吸引第二油箱侧壁的金属杆向其方向移动，使金属杆离开第二油箱侧壁的常闭按钮，常闭按钮变成闭合状态，从而第二油箱的输油管道的电磁阀获得电池组的电能后打开，此时可以通过第二油箱进行输油，防止发生油量供应不足而使测试过程中断，保证测试的效率。
Description
技术领域
本发明涉及变压器老化检测技术领域，特别涉及一种绝缘纸介电响应测试装置。
背景技术
变压器尤其是大型油浸式电力变压器的运行可靠性直接关系电力系统的安全稳定，在变压器运行过程中，绝缘油纸长期承受热、电、机械、化学等多种外部应力作用，导致自身绝缘和机械性能逐渐下降并可能造成变压器故障，因此，准确诊断油纸绝缘系统的老化状态，对预测变压器的寿命至关重要，也是实现变压器状态维护的前提和基础。
频域介电响应是电介质以极化、介电弛豫为微观机制的一种响应测试技术，作为油-纸复合电介质，变压器油纸绝缘的老化会改变绝缘油和绝缘纸的微观结构，从而影响绕组绝缘的导电性和极化特性，使得其频域介电响应特性也必将发生变化，频域介电响应测试技术就是基于这样的原理诊断变压器油纸绝缘的状态，是无损的电气诊断技术，而在进行测试的过程中，需要向被测设备中通入绝缘油，目前的测试装置基本都不具备绝缘油的监控功能，当绝缘油使用完时，需要工作人员当场补油或者更换油箱，导致测试过程中断，极大的降低测试的效率。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种绝缘纸介电响应测试装置，可以在绝缘油使用完时自动启用新的油箱，不会耽误到测试的过程，提高测试效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种绝缘纸介电响应测试装置，包括真空烘箱、测量电极组、介电参数测试仪、抽真空机构以及储油机构，所述真空烘箱内设置有测试腔，所述测量电极组设置在测试腔中，并与外部的介电参数测试仪电连接，所述抽真空机构以及储油机构与测试腔连通；所述储油机构包括输油管道、第一油箱、弹簧、铁芯、通电线圈、第二油箱、金属杆、常闭按钮以及电池组，所述第一油箱和第二油箱分别通过输油管道与测试腔连通，所述输油管道上设置有电磁阀，所述第一油箱底面与弹簧连接，所述铁芯设置在第一油箱顶面，所述通电线圈设置在铁芯上方，所述第二油箱位于通电线圈一侧，所述常闭按钮设置在第二油箱侧面，所述金属杆设置在常闭按钮一侧使常闭按钮被触发，所述金属杆顶端通过拉簧与第二油箱侧面连接；与所述第二油箱连接的输油管道上的电磁阀与电池组以及常闭按钮组成电路回路。
优选的，所述储油机构还包括抽油泵，所述抽油泵设置在输油管道上。
优选的，所述真空烘箱外表面设置有引出电极，所述测量电极组包括测试电极以及高压电极，所述引出电极分别与测试电极、高压电极以及介电参数测试仪电连接。
优选的，所述测量电极组还包括环状保护电极，所述环状保护电极设置在测试电极外部。
优选的，所述第二油箱侧面设置磁铁板，所述金属杆与磁铁板接触。
优选的，所述储油机构还包括固定板，所述固定板上设置有滑槽，所述第一油箱侧面设置有滑块，所述滑块位于滑槽中。
优选的，所述固定板内设置有控制器，所述滑槽顶部设置有按压按钮，所述固定板侧面设置有报警器，所述控制器分别与按压按钮以及报警器电连接。
优选的，所述抽真空机构包括真空泵以及抽气管道，所述抽气管道分别连接测试腔以及真空泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种绝缘纸介电响应测试装置，将待检测的绝缘纸放入到测量电极组中，并通过储油机构向测试腔中通入绝缘油，从而可以对绝缘纸进行介电响应测试，在注油过程中，第一油箱内的油量不断减少，导致第一油箱整体重量下降，在弹簧作用下，第一油箱向上移动，在移动的过程中，铁芯穿入到通电线圈中，使得周围产生的磁场不断加强，当第一油箱内的绝缘油用完时，铁芯所产生的磁力可以吸引金属杆移动，使得常闭按钮回到初始状态，此时可以使得第二油箱的电磁阀开启，从而可以通过第二油箱向测试腔内输送绝缘油，防止绝缘油使用完后导致测试过程中断，可以提高测试的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，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为本发明的一种绝缘纸介电响应测试装置的结构示意图；
图2为本发明的一种绝缘纸介电响应测试装置的测量电极组的结构示意图；
图中，1为真空烘箱，2为测量电极组，3为介电参数测试仪，4为测试腔，5为输油管道，6为第一油箱，7为弹簧，8为铁芯，9为通电线圈，10为第二油箱，11为金属杆，12为常闭按钮，13为电池组，14为电磁阀，15为拉簧，16为抽油泵，17为引出电极，18为测试电极，19为高压电极，20为环状保护电极，21为磁铁板，22为固定板，23为滑槽，24为滑块，25为控制器，26为按压按钮，27为报警器，28为真空泵，29为抽气管道。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至图2，本发明提供的一种绝缘纸介电响应测试装置，包括真空烘箱1、测量电极组2、介电参数测试仪3、抽真空机构以及储油机构，所述真空烘箱1内设置有测试腔4，所述测量电极组2设置在测试腔4中，并与外部的介电参数测试仪3电连接，所述抽真空机构以及储油机构与测试腔4连通；所述储油机构包括输油管道5、第一油箱6、弹簧7、铁芯8、通电线圈9、第二油箱10、金属杆11、常闭按钮12以及电池组13，所述第一油箱6和第二油箱10分别通过输油管道5与测试腔4连通，所述输油管道5上设置有电磁阀14，所述第一油箱6底面与弹簧7连接，所述铁芯8设置在第一油箱6顶面，所述通电线圈9设置在铁芯8上方，所述第二油箱10位于通电线圈9一侧，所述常闭按钮12设置在第二油箱10侧面，所述金属杆11设置在常闭按钮12一侧使常闭按钮12被触发，所述金属杆11顶端通过拉簧15与第二油箱10侧面连接；与所述第二油箱10连接的输油管道5上的电磁阀14与电池组13以及常闭按钮12组成电路回路。
本发明的一种绝缘纸介电响应测试装置，用于对变压器的绝缘纸进行介电响应测试，用于评判其绝缘特性，其中将待检测的绝缘纸放入到测量电极组2中，通过抽真空机构将测试腔4内部抽成真空状态，同时通过储油机构向测试腔4内注入绝缘油，使绝缘纸完全浸入到绝缘油中后，通过测量电极组2输出电流信号，并通过外置的介电参数测试仪3采集测量电极组2反馈的信号，以此来判断绝缘纸的绝缘特性。
如上述所述，在进行测试前，需要向测试腔4中通入绝缘油，目前的绝大多数测试装置基本都是采用人工注油的方式，不仅效率低下，并且还会耗费较多的人力，而另外一些采用自动注油的装置在油箱内油量不足以满足一次介电响应测试时，会在注油注到一半进行人工补油等过程，因此会导致测试效率下降，而本发明设置了两个油箱，第一油箱6优先进行供油，当第一油箱6内部的绝缘油使用完时，第二油箱10会立即自动开启进行注油，从而防止注油的中断，保证介电响应测试的效率，第一油箱6和第二油箱10分别通过各自的输油管道5输送绝缘油到测试腔4中，并且对应的在输油管道5上设置了两个电磁阀14。
具体的，在进行注油时，第一油箱6内部的油量不断减少，使得第一油箱6重量下降，在弹簧7的作用下，第一油箱6不断向上移动，在向上移动的过程中，其上设置的铁芯8会穿入到通电线圈9中，使得通电线圈9产生磁场变强，当第一油箱6内的绝缘油用完时，铁芯8会穿出到通电线圈9的上部，此时通电线圈9产生的磁场最强，并对位于其一侧的第二油箱10侧面的金属杆11进行磁吸，金属杆11原本通过拉簧15连接后对第二油箱10侧面的常闭按钮12进行触发，常闭按钮12处于打开状态，当金属杆11被磁吸离开第二油箱10侧面后，常闭按钮12恢复到初始状态，即闭合状态，此时电池组13的电能可以输送给第二油箱10的输油管道5上的电磁阀14，使电磁阀14开启，从而第二油箱10内的绝缘油可以输送到测试腔4中，即当第一油箱6内的绝缘油用完时，第二油箱10的电磁阀14会开启，并通过第二油箱10来输送绝缘油，保证了绝缘油供给的连续性，防止油量不足而导致供油过程中断，保证测试的效率。
工作人员可以在日常巡视的过程中观察第二油箱10侧壁的金属杆11是否有被磁吸移动，以此来判断第一油箱6内的油量是否用完，从而可以对第一油箱6进行补油，当向第一油箱6内补充绝缘油后，第一油箱6的重量增加，并向下移动，使得铁芯8远离通电线圈9，通电线圈9产生的磁场减弱，对金属杆11的磁力不足以吸引其移动，金属杆11在重力分力以及拉簧15拉力下回到原始位置，并使常闭按钮12被触发成打开状态，工作人员同时可以对第二油箱10进行补油，在后续的测试中仍然选择由第一油箱6进行供油。
优选的，所述储油机构还包括抽油泵16，所述抽油泵16设置在输油管道5上。
通过设置的抽油泵16来将第一油箱6或第二油箱10中的绝缘油抽入到测试腔4中。
优选的，所述真空烘箱1外表面设置有引出电极17，所述测量电极组2包括测试电极18以及高压电极19，所述引出电极17分别与测试电极18、高压电极19以及介电参数测试仪3电连接，所述测量电极组2还包括环状保护电极20，所述环状保护电极20设置在测试电极18外部。
在进行介电响应测试时，将绝缘纸设置在测试电极18和高压电极19之间，测试电极18和高压电极19均为圆盘形，环状保护电极20为环形结构，同时高压电极19和测试电极18均通过压簧压接绝缘纸，保证绝缘纸在长期试验过程中位置固定，测试电极18的压簧与环状保护电极20设置有聚四氟乙烯套管，避免两者距离过近引起纸板体积电流泄露。
在高压电极19和环状保护电极20下部设置有承重板，通过四周的支撑杆承受三个电极的重力，所述承重板采用改性双马来酰亚胺玻璃布板，所述支撑杆为外部套有PTFE空心棒的铜杆。
优选的，所述第二油箱10侧面设置磁铁板21，所述金属杆11与磁铁板21接触。
通过设置的磁铁板21为金属杆11提供固定在第二油箱10侧面的磁力，当通电线圈9的磁力大于磁铁板21的磁力以及拉簧15的拉力时，可以将金属杆11吸引远离第二油箱10。
优选的，所述储油机构还包括固定板22，所述固定板22上设置有滑槽23，所述第一油箱6侧面设置有滑块24，所述滑块24位于滑槽23中，所述固定板22内设置有控制器25，所述滑槽23顶部设置有按压按钮26，所述固定板22侧面设置有报警器27，所述控制器25分别与按压按钮26以及报警器27电连接。
通过设置的滑槽23和滑块24可以保证第一油箱6在上升和下降的过程中不会发生偏移，保证铁芯8可以穿入到通电线圈9中使磁场增强，同时还设置了报警机构，当第一油箱6内部的绝缘油用完时，随着第一油箱6的向上移动，滑块24会触发滑槽23顶部的按压按钮26，按压按钮26发送电信号给控制器25后，控制器25可以控制报警器27发出警报，从而提示工作人员及时对第一油箱6进行补油。
优选的，所述抽真空机构包括真空泵28以及抽气管道29，所述抽气管道29分别连接测试腔4以及真空泵28。
通过真空泵28将测试腔4内的空气从抽气管道29中抽出，使得测试腔4内形成真空环境。
具体的，本发明还提供了一种绝缘纸介电响应测试方法，具体步骤为：
S1：将厚度为0.13mm的绝缘纸裁剪为长度600mm、宽度100mm的绝缘纸条(约120条)，每两条互相交叠4次形成一个单元叠层(共8层)，该油纸绝缘最小单元厚度为1.04mm。
S2：将绝缘纸叠层置于测量电极组2中并压紧，整体放入真空烘箱1的测试腔4中，高压电极19和测试电极18分别通过引出电极17与在真空烘箱1外的介电参数测试仪3相连，环状保护电极20通过真空烘箱1壳体接地。
S3：打开真空泵28，将测试腔4抽真空；抽真空完成后，通过储油机构向测试腔4内输送绝缘油。
S4：测试腔4内充满油后，利用介电参数测试仪3测量待测绝缘纸的频域介电谱。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，包括真空烘箱、测量电极组、介电参数测试仪、抽真空机构以及储油机构，所述真空烘箱内设置有测试腔，所述测量电极组设置在测试腔中，并与外部的介电参数测试仪电连接，所述抽真空机构以及储油机构与测试腔连通；所述储油机构包括输油管道、第一油箱、弹簧、铁芯、通电线圈、第二油箱、金属杆、常闭按钮以及电池组，所述第一油箱和第二油箱分别通过输油管道与测试腔连通，所述输油管道上设置有电磁阀，所述第一油箱底面与弹簧连接，所述铁芯设置在第一油箱顶面，所述通电线圈设置在铁芯上方，所述第二油箱位于通电线圈一侧，所述常闭按钮设置在第二油箱侧面，所述金属杆设置在常闭按钮一侧使常闭按钮被触发，所述金属杆顶端通过拉簧与第二油箱侧面连接；与所述第二油箱连接的输油管道上的电磁阀与电池组以及常闭按钮组成电路回路。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述储油机构还包括抽油泵，所述抽油泵设置在输油管道上。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述真空烘箱外表面设置有引出电极，所述测量电极组包括测试电极以及高压电极，所述引出电极分别与测试电极、高压电极以及介电参数测试仪电连接。
4.根据权利要求3所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述测量电极组还包括环状保护电极，所述环状保护电极设置在测试电极外部。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述第二油箱侧面设置磁铁板，所述金属杆与磁铁板接触。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述储油机构还包括固定板，所述固定板上设置有滑槽，所述第一油箱侧面设置有滑块，所述滑块位于滑槽中。
7.根据权利要求6所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述固定板内设置有控制器，所述滑槽顶部设置有按压按钮，所述固定板侧面设置有报警器，所述控制器分别与按压按钮以及报警器电连接。
8.根据权利要求1所述的一种绝缘纸介电响应测试装置，其特征在于，所述抽真空机构包括真空泵以及抽气管道，所述抽气管道分别连接测试腔以及真空泵。
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