CN114371375A - 一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法及系统 - Google Patents
一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本公开电力系统技术领域，提供了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法及系统，包括以下步骤：搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
Description
技术领域
本公开属于电力系统技术领域，具体涉及一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
高压直流输电工程已进入高速发展阶段，换流变压器与换流阀共同组成交-直流输电系统联接的核心，因长期遭受热、电以及机械力多物理场耦合作用，其运行工况和绝缘问题都更加复杂。电弧放电故障是导致换流变压器油箱发生爆炸的最主要原因，在变压器爆炸前电弧放电演化过程中存在着复杂电磁场、强电场、高温度场、强压力场和流体场等多个极端物理强场耦合作用，且电弧放电破坏性大、发展快速、行为特征异常复杂，给其演化物理机制研究带来很大困难，是提高换流变压器绝缘运行可靠性所面临的重大挑战。
据发明人了解，在多物理场耦合作用下的绝缘油中放电电弧的关键特征提取、立体空间建模和微观时空行为特性研究均具有较大局限性，短时间尺度下电弧放电演化受空间电磁场、空间流场、温度场耦合极端强场作用的规律，特别是电弧演化机制与温度、压强的对应关系还鲜有研究报告。因此，有必要展开换流变压器油中电弧放电关键特征参量提取，为下一步获取参量之间的定量数学关系及最终揭示极端强场作用下换流变压器油中电弧放电演化机制等工作奠定基础。
然而，现有的模拟实验平台观测绝缘油中放电运动形态演化主要依赖于高速摄像机，测量方法较为单一、成像效果差，且尚未考虑绝缘油中温度、电流密度、电弧周围电磁环境等参数精确测量技术的应用。。为充分利用油中电弧弧光强度高、辐射能量强、形态变化多样的特点，有必要从多角度多手段观测并记录模拟实验中电弧放电各类特征参数。除此之外，由于爆炸前绝缘油中电弧放电模拟的特殊性，为了使模拟平台和换流变压器爆炸前的极端强场工况相吻合，实验油箱需要“抗压防爆”专门设计，且油箱内部外施实验电压波形与极性、电极结构、间隙距离以及气体和液体压力、温度等指标需要优化选择，以更好的反映实际运行工况。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提出了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法及系统，通过构建实验平台来设计实验油箱物理结构与配套设备；从多角度综合优化物理模拟实验，探索换流变压器爆炸前复杂工况物理模拟实验等价性原则；完善现有光电测量系统，实现电弧放电的多维度、多尺度测量，并兼顾实验的可行性与灵活性，以充分反映换流变压器爆炸前绝缘油中电弧放电演化的特点，为下一步重构绝缘油中电弧放电三维空间模型提供技术支撑。
根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，采用如下技术方案：
一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，包括以下步骤：
搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
作为进一步的技术限定，所述油箱内的参数指标包括绝缘油中温度、电流密度、压力和电弧周围电磁环境。
作为进一步的技术限定，所搭建的换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台包括高压升压变压器、调压器、耦合电容器、整流硅堆、隔直电容、交直流分压器、实验油箱和放电电极模型。
进一步的，所述实验油箱的箱体上设置有用于多角度拍摄电弧放电过程的多个纹影级别的观察窗；所述实验油箱上配套设置有用于过滤绝缘油中水分、杂质以及气体的滤油机，所述滤油机上配设有用于控制油温的可移动式循环加热系统。
进一步的，所述实验油箱的一侧设置有多个入油口，另一侧设置有多个出油口；所述入油口和所述出油口数量保持一致。
作为进一步的技术限定，利用所述换流变压器等效模型，对换流变压器进行全工况全尺寸全域场仿真模拟，基于全域场反演结果与绝缘裕度，优化设计交直流及极性反转电压下换流变压器绝缘油中电弧放电实验模型和油箱，搭建出交直流复合电压实验平台与极性反转实验平台，进行变压器绝缘油中电弧放电实验。
作为进一步的技术限定，采用数字延时脉冲发生器作为统一的触发源，综合考虑光学测量系统的影响因素并加以优化修正，实现多维度电-光信号数据信息的同步测量。
根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统，采用了第一方案中所提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，采用如下技术方案：
一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统，包括：
获取模块，被配置为搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
模拟模块，被配置为根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
测量模块，被配置为基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
根据一些实施例，本公开的第三方案提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面所提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
根据一些实施例，本公开的第四方案提供了一种电子设备，采用如下技术方案：
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方面所提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开搭建电弧放电实验平台，优化设计油箱结构，实现了箱内温度和压力变化的实时监测；在现有的光-电测量系统的基础上，提出一种针对电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量方法，充分观测换流变压器爆炸前绝缘油中电弧放电演化的，改善同步测量技术，为重构空间电磁场、空间流场、电弧温度等三维空间模型、分析电弧放电的时域演变特性提供数据基础。
本公开中的换流变压器绝缘油中电弧放电演化机制，开展理论与技术创新研究，有助于提出换流变压器爆炸预警与阻断方法、构建换流变压器爆炸“主动式”保护前置防线，具有一定的前瞻性。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例一中的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法的流程图；
图2是本公开实施例一中的换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台设计图；
图3是本公开实施例一中的电弧放电实验油箱结构初步设计图；
图4是本公开实施例一中的±800kV换流变压器计算模型；
图5是本公开实施例一中的换流变压器端部绝缘模型；
图6是本公开实施例一中的交直流电压实验平台中电弧放电实验电极模型；
图7是本公开实施例一中的交直流叠加电压加压方式示意图；
图8是本公开实施例一中的极性反转实验电压曲线；
图9(a)是本公开实施例一中的油静止时的绝缘油流动引起的电荷分离示意图；
图9(b)是本公开实施例一中的油流动时的绝缘油流动引起的电荷分离示意图；
图10是本公开实施例一中的单光路纹影系统中的平行光路纹影系统结构示意图；
图11是本公开实施例一中的反射式双光路纹影系统简图；
图12是本公开实施例一中的基于Pockels效应的集成光波导瞬态电场测量系统示意图；
图13是本公开实施例一中的基于光谱采集的电弧空间温度分布测量系统示意图；
图14是本公开实施例一中的拉曼光谱油纸绝缘检测平台原理图；
图15是本公开实施例一中的中分气相色谱仪原理构造图；
图16是本公开实施例二中的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本公开实施例一介绍了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法。
如图1所示的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，包括以下步骤：
搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
本实施例首先搭建了一种多场耦合极端强场作用下换流变压器绝缘油中电弧放电测量系统，从初步构建电弧放电实验平台出发，重点进行了实验油箱物理结构与配套设备的设计；从多角度综合优化物理模拟实验，探索换流变压器爆炸前复杂工况物理模拟实验等价性原则；完善现有光电测量系统，实现电弧放电的多维度、多尺度测量，并兼顾实验的可行性与灵活性，以充分反映换流变压器爆炸前绝缘油中电弧放电演化的特点，为下一步重构绝缘油中电弧放电三维空间模型提供技术支撑。
换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台设计方案如图2所示，实验回路主要由高压升压变压器、调压器、耦合电容器、整流硅堆、隔直电容、交直流分压器、实验油箱及放电电极模型等组成。由于变压器绝缘油中电弧放电本身处于极端强场复杂情形下，油箱内部外施实验电压波形与极性、电极结构、间隙距离以及气体和液体压力、温度等因素都需要反映实际运行工况。
为此，本实施例针对其“抗压防爆”性能，且考虑绝缘油中温度、电流密度、电弧周围电磁环境等参数精确测量技术的应用，提出一种实验油箱结构的初步设计方案，如图3所示。
如图3所示，实验油箱由箱体和箱盖组成，从箱体材料、形状、厚度、密封性能等方面综合优化设计，确保其具有良好的机械性能、承压性能、密封性能、耐高温和耐腐蚀性能，可承受100kV直流电压和100kV工频交流电压，最大限度减小实验的危险性。在本实施例中，箱体为柱状结构(也可设置为长方体等其它形状，具体视现场需要而定)，采用高强度钢板(如Q345)制作而成，壁厚设置为12mm，机械强度被配置为当其内部的压力等于2个大气压时，油箱损坏或撕裂，以用于模拟实际变压器的油箱在故障时发生损坏或撕裂的过程。
油箱顶部分别设有压力释放阀和监测装置，释压阀口径应大于或等于200mm以及时释放箱内压力；监测装置包括压力传感器及温度传感器，用于获取内部压力值与温度值，再依据实际情况进一步优化其布置个数与位置，实现全方位实时测量油箱内温度和压力变化，从而精确模拟变压器爆炸致灾过程，对后续定量检测和分析不同强度下电弧放电的各项性能参数及破坏状态提供理论依据。
本实施例的创新之处在于，油箱体上安装有四个纹影级别的观察窗，可以同时进行四个角度拍摄，便于观测绝缘油中电弧放电起始、运动、发展的动态演化规律及过程中的产气特性；同时实验油箱配套滤油机，可以滤去绝缘油中的水分、杂质和气体；匹配可移动式循环加热系统，可实现油温的精确控制，并通过变频电机调节绝缘油循环的流速。
现有文献中关于油流速度对电弧放电的影响已经有较为完备的研究，不同于普通油箱的单一注油、放油阀门，本实施例的实验油箱分别设有三个入油口和出油口，采用不同的入油口和出油口可以模拟不同的油流方向对电弧放电的影响，弥补这方面研究的空白。
根据实验平台所得的参数指标，总结目前换流变压器爆炸前绝缘油中电弧放电实际故障特征与影响因素，构建典型故障下换流变压器的实际几何结构等效模型，对换流变压器进行全工况全尺寸全域场仿真模拟。本实施例中，以一台型号为ZZDFPZ-415000/500-800的油浸式换流变压器为例建立二维实际几何尺寸模型，其主要理化参数见表1，其整体模型和四分之一模型如图4所示。
表1 换流变压器材料理化参数
换流变压器绕组构件主要包括：铁芯1，调压绕组2、网侧绕组3、阀侧绕组4，油浸纸板5，变压器油6和静电环7。换流变压器主绝缘是指绕组对其本身以外的其他部分的绝缘，主要是绕组对铁芯、夹件、油箱等接地部分的绝缘，不同绕组之间的绝缘，以及引线对接地部分和不同绕组引线之间的绝缘等。端绝缘同属于主绝缘的范畴，它指绕组端部至上下铁轭以及相邻绕组之间端部的绝缘，它是换流变压器主绝缘的重要组成部分。
仿真模拟时取其端绝缘区域进行计算，换流变压器端绝缘结构如图5所示，其中1为调压绕组，2为网侧绕组，3为阀侧绕组，4为绝缘纸板，5为阀侧绕组静电环，6为成型角环，所有间隙介质均为变压器油。
高压静电环5置于换流变压器绕组的端部，它是一个具有一定厚度的开口金属环，用金属箔或金属编织带包绕在一个用绝缘材料制成的骨架上，或直接用金属制成芯体，其外部用绝缘纸包裹绝缘。金属芯体与金属箔片或金属编织带经金属软线或金属箔带可靠连接后引出，再与高压绕组端部首匝线饼相连接。静电环既可以改善首端的电场分布，又可以在静电环与首端的线饼间形成附加电容，从而改善在冲击电压作用下绕组电位的起始分布。角环6是一种带有向内或向外翻边的弧形绝缘件。角环的作用一方面是增长端部绝缘距离，防止端部沿面放电；另一个作用是分隔端部的油隙，将处于绕组端部极不均匀电场中的较长油隙分隔成若干个较小的油隙，并使每个油隙基本具有同样的绝缘裕度，提高绝缘的利用系数。为了起到最好的绝缘作用和防止沿面放电，角环的理想形状应与端部等电位线相重合。换流变压器采用基本上符合等电位面的成型角环，可以有效降低该区域绝缘沿面放电的风险。
换流变压器绕组承受电压类型非常复杂，不仅承受交流电压，还承受直流电压、交直流叠加电压和极性反转电压的作用。当两端交流系统负荷或电源改变需要直流输电来潮流反转时，或者交流系统发生故障停用时，都要承受极性反转电压作用。所以，相比于普通的电力变压器，在对换流变压器进行绝缘设计时，不仅要考虑交流作用下的绝缘性能，还要着重考虑极性反转电压作用下的绝缘性能。油纸绝缘是换流变压器的主要绝缘结构，而油和纸板的非线性使换流变压器端部电场分布十分复杂。研究其内部电场分布，模拟换流变压器绝缘油中电弧放电实验，优化变压器绝缘结构，提高输电系统的可靠性，在实际工程上具有重要的意义。
进一步的，对换流变压器端绝缘结构模型进行网侧交流耐压、阀侧交流耐压、阀侧直流耐压、极性反转电压实验，得到其电场分布。
进一步的，依据得到的场强最大值利用四种典型电极模型模拟电弧放电实验。
在此基础上，针对不同运行工况下换流变压器的典型故障，开展换流变压器绝缘油中电弧放电物理模拟实验的等价性准则研究。
为了模拟极不均匀电场下绝缘油中电弧放电的过程，本实施例选用针-板电极结构，如图6所示，板电极材料为紫铜，针电极材料为钨合金，针尖电极端部角度为60°，施加正极性高压；平板电极是直径150mm的圆盘，底部接地，针尖至平板地电极距离为10mm。为了适应不同实验要求，油隙距离可以通过安装在电极杆上的标尺精确调节，精度可以达到0.1mm。
外施电压波形与极性
如上文所述，由于换流变压器较为特殊的运行工况，其阀侧绕组的激励电压类型与普通电力变压器有很大差别：除承受交流电压、雷电冲击和操作过电压外，还承受直流、直流叠加交流和极性反转等电压作用，不同的电压类型也影响了换流变内部的电场分布。
为此，本实施例搭建交直流复合电压与极性反转模拟实验平台：
1)交直流复合电压实验平台
试验中采用升压法加压，加压方式如图7所示，即在试品上分别施加交流、直流和不同比例的交直流叠加电压，以恒定速度升压直至击穿。其中交流电压和直流电压采用直接升压击穿的方式，升压速度2kV/s(有效值)，交直流叠加电压则采用预加电压方式进行，预加直流电压1min后以恒定速度升高交流电压直至击穿。
2)极性反转实验平台
目前我国采用的直流极性反转实验标准是参考IEC61378标准制定的，但各单位采用的极性反转时间也存在不同，我国目前的标准规定对换流变压器进行极性反转实验时电压波形如图8所示。首先在1min内将电压加到负向峰值并保持90min，然后在1min内将外加电压由负向峰值转变为幅值相同的正向峰值并保持90min，之后再将电压转变为负向峰值并保持45min，最后在1min内将电压降到0V。规定，在任意10min内大于2000pC的局放脉冲不超过10个。
油流状态
大量故障统计分析表明，目前的大型换流变压器多为油浸式变压器，最典型的绝缘结构即油纸绝缘系统，因变压器油的流动作用，油与绝缘纸板发生摩擦，在其交界面上产生电荷的分离，并经过电荷的迁移、累积和泄放等运动过程形成冲流电流，如图9(a)和图9(b)所示，其中，图9(a)为油静止，图9(b)为油流动，绝缘油的流动速率、流动方向、流动状态及油本身的温度、电导率、含水量、老化程度等都会引起不同强度的油流起电。
为了尽可能模拟不同运行工况下的油流状态，本实施例实验油箱的三个入油口和出油口，可分别从不同方向、以不同速率注入不同粘稠度、不同老化状态的变压器油，配套的滤油机用以调控绝缘油含水量，变频电机用以调节绝缘油循环流速，可移动式循环加热系统可实现油温的精确控制，并通过温度传感器反映出来，实时监控不同强度电弧放电过程中箱内绝缘油的理化特性。
考虑到换流变压器绝缘油电弧放电复杂的行为特征，为了更好地给上述探索研究提供技术支撑，本实施例在电弧形态、电磁场、温度场和电压电流测量系统优化的基础上，尝试搭建了不同油温、油速、电压、油隙距离、油流方向、绝缘油老化状态等工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度光-电测量系统。
电弧测量装置主要包括图像采集系统(高速摄像机)、瞬变电磁场测量系统(光波导电场传感、磁场测试仪)、空间温度测量系统(光谱仪)、电压电流测量系统(宽频罗氏线圈、高压探头)及高速触发系统。实验过程中，拟在不同角度设置多组高速摄像机采集放电电弧图像，优化高速摄像机镜头光圈、焦距、帧率、曝光时间等参数，并研究构建双光路反射聚焦式纹影检测系统以改善成像效果。
纹影法是一种利用纹影系统对流场进行显示和测量的物理测量方法，大致可以分为单光路纹影系统和双光路纹影系统。图10为透射式单光路纹影系统的光路图，由于扰动区流场介质不均匀，导致光束通过非均匀介质时产生一微小偏折角ε，那么光源相对于刀口产生相对位移Δh，而ε与Δh的关系式为：
Δh＝f2·ε (1)
其中，f2为纹影透镜的焦距。
同时这部分照度变化相对于背景照度的衬度C为：
可压缩流场理论公式：
其中，n为扰动流场流体的折射率，
为折射率沿y方向的梯度，L为扰动流体沿z(光的传播方向)的厚度。
由上述公式(2)～(4)得照度变化和折射率之间的关系：
式中，n为气体折射率，h为光源像的高度。
如图11是本实施例采用的反射式双光路纹影系统简图，光束透过扰动区域，射到纹影球面镜上，形成有效光源，再聚焦到刀口上，被刀口切割，最后成像。由于光束两次经过扰动区域，灵敏度高于单光路系统，故双光路纹影系统中偏折角是单光路纹影系统中偏折角的两倍，所以：
公式中R为球面反射镜球面半径，R＝2f，f为球面镜的焦距。
从公式(4)和公式(5)对比中可以看出双光路纹影系统灵敏度是单光路纹影系统的4倍，能更好的把介质折射率变化转换为光强变化，从而使折射率变化可视化现象显示得更加清晰。
在此基础上，聚焦纹影系统设计是一个各类参数耦合考虑的反问题。依据物理模型，先梳理各物理量，然后通过不同类型的公式将其联系起来得出结果。表2列出了系统中涉及的性能、元器件、几何布置三大类参数；表3列出了聚焦纹影系统所遵循的设计公式。
表2 按照不同性质的参数分类
表3 各曲线性质分析
为研究绝缘油中电弧放电的空间电场分布，本实施例完善了基于Pockels效应的集成光波导瞬态电场测量系统，主要包括准直透镜、光波导电场传感器和光探测器等，如图12所示，所要观测的油箱光波信号在透镜的准直作用下，经光纤传入起偏器先转变成线性偏振光，又经1/4波片被转变为圆偏振光，在外施电场、电压影响下，透过晶体传感器的光线将产生双折射现象，所施加电压与双折射光波成正比关系，且与输出光线强度成线性关系，因此，经电光转化以及相应的信号处理之后即可测量出电压值。
本实施例在此基础上开展了电极之间光波导中传输的光波调制优化设计，从而探索电弧放电时相对光强与针板电极电压之间的函数曲线关系。
如图13所示，本实施例采用光谱法进行绝缘油中电弧空间的温度分布测量，该系统包括：透镜光学装置、光谱仪、成像屏、触发装置等，控制器接收到触发信号后，在试验油箱中产生燃弧过程可控的电弧，经过透镜光学装置的准直聚焦作用后，利用光谱仪采集电弧光谱，成像屏采集电弧图像，将光谱数据和电弧图像数据传至计算机，计算得到标定系数，再结合图像处理即可得到电弧温度场分布，用以进一步研究谱线灵敏度、分辨率和锐度等关键参数的选择。
除此之外，采用拉曼光谱仪、中分气相色谱仪和中分自动脱气震荡仪，通过产气量、产气速率、三比值法研究绝缘油中的产气特性。参考GB T 17623-2017《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》的振荡脱气方法，利用中分自动脱气震荡仪对放电后的绝缘油进行恒温定时加热、振荡、脱气；进而，如图14所示为本实施例的拉曼光谱油纸绝缘检测平台原理图，主要包括激光器、空间滤波器、陷波滤波器、光谱仪、电荷耦合元件(charge-coupled device，CCD)和计算机等，用以获取稳定的绝缘油拉曼谱图；如图15所示是本实施例的中分气相色谱仪原理构造图，主要包括柱箱、气路、检测器和电路四大部分，实现对绝缘油产气成分的科学化验与分析。
上述光学观测系统与电学测量系统采用数字延时脉冲发生器作为统一的触发源，利用其速度快、逻辑功能强、扇出能力高、时间分辨率高且噪声低、引线串扰小的优点，综合考虑光学测量系统的曝光时间、同轴电缆信号的传输延迟等因素，修正各帧光学信号与电学信号之间的时间关系，优化基于高速摄像机曝光时钟信号的同步方案，最终实现绝缘油中电弧放电多物理特征量光-电数据信息的同步观测。
实施例二
本公开实施例二介绍了一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统。
如图16所示的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统，包括：
获取模块，被配置为搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
模拟模块，被配置为根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
测量模块，被配置为基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
详细步骤与实施例一提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法相同，在此不再赘述。
实施例三
本公开实施例三提供了一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开实施例一所述的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
详细步骤与实施例一提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法相同，在此不再赘述。
实施例四
本公开实施例四提供了一种电子设备。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例一所述的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
详细步骤与实施例一提供的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法相同，在此不再赘述。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开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公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
2.如权利要求1中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，所述油箱内的参数指标包括绝缘油中温度、电流密度、压力和电弧周围电磁环境。
3.如权利要求1中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，所搭建的换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台包括高压升压变压器、调压器、耦合电容器、整流硅堆、隔直电容、交直流分压器、实验油箱和放电电极模型。
4.如权利要求3中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，所述实验油箱的箱体上设置有用于多角度拍摄电弧放电过程的多个纹影级别的观察窗；所述实验油箱上配套设置有用于过滤绝缘油中水分、杂质以及气体的滤油机，所述滤油机上配设有用于控制油温的可移动式循环加热系统。
5.如权利要求3中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，所述实验油箱的一侧设置有多个入油口，另一侧设置有多个出油口；所述入油口和所述出油口数量保持一致。
6.如权利要求1中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，利用所述换流变压器等效模型，对换流变压器进行全工况全尺寸全域场仿真模拟，基于全域场反演结果与绝缘裕度，优化设计交直流及极性反转电压下换流变压器绝缘油中电弧放电实验模型和油箱，搭建出交直流复合电压实验平台与极性反转实验平台，进行变压器绝缘油中电弧放电实验。
7.如权利要求1中所述的一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法，其特征在于，采用数字延时脉冲发生器作为统一的触发源，综合考虑光学测量系统的影响因素并加以优化修正，实现多维度电-光信号数据信息的同步测量。
8.一种换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量系统，包括：
获取模块，被配置为搭建换流变压器绝缘油中电弧放电实验平台，获取油箱内的参数指标变化；
模拟模块，被配置为根据所获取的参数指标变化和预设的换流变压器等效模型，模拟变压器绝缘油中电弧放电实验；
测量模块，被配置为基于所模拟的变压器绝缘油中电弧放电实验，进行多工况下电弧燃烧过程的多维度、多尺度测量。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的换流变压器绝缘油中电弧放电模拟、测量方法中的步骤。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116907725A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-20 | 合肥工业大学 | 一种密闭环境下液体中放电压力的测量方法 |
| CN116907725B (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-08 | 合肥工业大学 | 一种密闭环境下液体中放电压力的测量方法 |
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