CN213337820U - 一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高电压与绝缘技术领域，具体公开了一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，包括罐体、盖板、散热器、加热棒、测量电极、高压电极、电流发生器、FDS测试设备、计算机控制系统以及若干用于辅助连接的小零件。加热棒和油液的组合可以模拟加热环境，对油浸的绝缘油纸先进行不均与老化试验，然后整套设备可以在不均匀老化实验结果的基础上直接进行介电响应测试，简化实验测试操作，实验过程不需要移动实验样品，同时实验样品也不会被污染。

Description

一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置

技术领域

本实用新型属于高压电与绝缘技术领域，特别涉及一种可靠的不均匀老化油浸纸绝缘样品制备及介电响应测试系统。

背景技术

由于我国经济社会的不断发展，这使得我国生产、生活用电量迅速升高，我国的电力水平也有了长足的发展。电力变压器作为电力网络的核心，被广泛地应用于电力系统中，满足经济社会对于电力能源的重要需求。由于这种大型电力变压器长时间高负荷运行难免会造成故障，可能会影响到某个地区的正常的电能供给，使地区电压降低，甚至可能导致该地区电力系统崩溃。

近年来，我国输送变电设备故障频发，尤其是处于运行中的高压及特高压级别的变压器发生故障的次数越来越多。大量研究表明：导致电力变压器故障的主要原因是因其内部油纸绝缘系统老化所致，而变压器内部大部分油浸绝缘油纸的老化是不均匀老化。因此，为了探究不均匀老化油纸绝缘的介电响应特征，有必要进行不均匀老化油纸绝缘的介电响应测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，既能模拟绝缘油纸不均匀老化的过程，又能立刻测试介电响应。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，包括：罐体及其盖板，用于收纳零部件，所述罐体的上端敞开，所述罐体为圆桶状结构，所述罐体的底部设有放油阀，所述盖板可拆卸地设置在所述罐体的上端，然后将罐体的上端临时封堵，所述盖板上设有加热接线柱、测量接线柱、高压接线柱和放气阀；至少一台散热器，所述散热器的进液口和出液口分别连通罐体的上下两侧，散热器用于驱散罐体内部的油液的热量；加热棒，安装在罐体的轴心线位置，所述加热棒的上端连接加热接线柱；测量电极，采用导电材质，所述测量电极为圆环形柱状结构，所述测量电极的轴心线与罐体的轴心线同轴，所述测量电极的内侧包围着加热棒，所述测量电极的一侧连接测量接线柱；高压电极，采用导电材质，所述高压电极为圆环形柱状结构，所述高压电极的轴心线与罐体的轴心线同轴，所述高压电极的内侧包围着测量电极，所述高压电极的一侧连接高压接线柱，高压电极和测量电极之间的间隙用于放入需要测试的绝缘油纸。

作为上述方案的改进，所述测量电极固定安装在罐体的底部，所述高压电极可拆卸地安装在罐体的底部。

作为上述方案的改进，所述测量电极和所述高压电极上均匀分布有若干温度传感器。

作为上述方案的改进，所述加热棒包括圆柱状的铁芯和螺旋缠绕在铁芯上的电阻丝。

作为上述方案的改进，所述散热器包括油液通道、设置在油液通道外侧的若干散热翅片以及设置在散热翅片上的若干风扇，油液通道的进液口和出液口分别连通罐体的上下两侧，所述油液通道上设有油泵用于循环罐体内的油液。

作为上述方案的改进，所述测量电极和所述高压电极的材质均为黄铜，所述罐体的材质为不锈钢。

作为上述方案的改进，所述加热接线柱连接电流发生器，所述测量接线柱和所述高压接线柱均连接FDS测试设备，FDS测试设备用于输出电压和记录信号，所述放气阀连接真空泵，真空泵用于排出罐体内部的气体，所述测试装置还包括计算机控制设备，所述计算机控制设备连接温度传感器、电流发生器、 FDS测试设备、放油阀和真空泵。

作为上述方案的改进，测试装置在运行时，测量电极和高压电极之间放入绝缘油纸，所述罐体内装有模拟变压器内部环境的油液。

本实用新型具有如下有益效果：

1、加热棒和油液的组合可以模拟加热环境，对油浸的绝缘油纸先进行不均匀老化试验，然后整套设备可以在不均匀老化实验结果的基础上直接进行介电响应测试，简化实验测试操作，实验过程不需要移动实验样品，同时实验样品也不会被污染。

2、环形的柱状的测量电极和高压电极之间的间隙可以全面地夹持绝缘油纸，此时绝缘油纸可以与电极的各个方向紧密接触，从而提升实验结构的可靠性；由于高压电极采用可拆卸方式，所以在安装的时候很容易确保绝缘油纸也全面地贴合高压电极的内壁。

3、油泵可以循环罐体内的油液，散热风扇可以选择是否启动，此时温度传感器将电极周围的温度上传到计算机控制设备，使得用户和自动控制程序能够监控和调节油液温度的变化，保证了油浸式绝缘油纸介电响应测试结果的可靠性。

4、盖板上的放气阀连接真空泵之后，可以有效去除电极与绝缘油纸之间存在的气泡，进一步解决油纸绝缘介电响应测试难以重复的问题。

5、加装放油阀后，用于实验结束充分释放罐体内的油液，进而有效避免了因换油产生的电极污染对绝缘油纸介电测试响应结果的干扰，同时整套装置循环测试方便、操作简单。

附图说明

图1是一种实施例下测试装置的剖视图；

图2是一种实施例下测试装置的原理图。

附图标记说明：11、罐体；12、盖板；21、放油阀；22、放气阀；23、加热接线柱；24、测量接线柱；25、高压接线柱；31、加热棒；32、测量电极；33、绝缘油纸；34、高压电极；41、散热器；42、油泵。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1和图2，本实用新型公开了一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，主要包括罐体11、盖板12、散热器41、加热棒31、测量电极32、高压电极34、电流发生器、FDS测试设备、计算机控制系统以及若干用于辅助连接的小零件。

所述罐体11用于收纳零部件和油液，所述罐体11的上端敞开，此时罐体 11为圆筒状结构。一般来说，要求罐体11的内部为圆筒状，但罐体11的外部造型不做严格要求。所述罐体11的底部设有放油阀21，油液从罐体11的上方加入。所述盖板12可拆卸地设置在所述罐体11的上端，然后将罐体11的上端临时封堵。在一种实施例中，盖板12的四周边缘设有卡扣，而罐体11的上端四周设有便于卡扣插入的卡槽，卡扣连接卡槽实现盖板12与罐体11的安装。罐体11内部具有其他零部件，为了方便与其接线，所述盖板12上设有加热接线柱23、测量接线柱24、高压接线柱25和放气阀22，上述接线柱作为过渡件与罐体11内的零件连接，装置安装完毕后，外部仪器只需要再连接接线柱即可。

罐体11内的加热棒31、测量电极32和高压电极34从内到外逐层分布。加热棒31安装在罐体11的轴心线位置，所述加热棒31的上端连接加热接线柱 23；测量电极32采用导电材质，所述测量电极32为圆环形柱状结构，所述测量电极32的轴心线与罐体11的轴心线同轴，所述测量电极32的内侧包围着加热棒31，所述测量电极32的一侧连接测量接线柱24；高压电极34尺寸大于测量电极32，也采用导电材质，所述高压电极34为圆环形柱状结构，所述高压电极34的轴心线与罐体11的轴心线同轴，所述高压电极34的内侧包围着测量电极32，所述高压电极34的一侧连接高压接线柱25，高压电极34和测量电极 32之间的间隙用于放入需要测试的绝缘油纸33。

作为优选，所述测量电极32和所述高压电极34上均匀分布有若干温度传感器。在一种实施例中，三个温度传感器组成一组布置在同一高度，而测量电极32和高压电极34均在不同高度布置了三组。

本实施例中，罐体11的左右两侧分别安装了散热器41，所述散热器41的进液口和出液口分别连通罐体11的上下两侧，散热器41用于驱散罐体11内部的油液的热量。所述散热器41包括油液通道、设置在油液通道外侧的若干散热翅片以及设置在散热翅片上的若干风扇，油液通道的进液口和出液口分别连通罐体11的上下两侧。为了驱动油液上下流动，散热器41还包括设置在油液通道上的油泵42。

作为优选，所述测量电极32固定安装在罐体11的底部，测试装置使用方便，外观整洁，同时保证了换油时不会污染到电极。所述高压电极34可拆卸地安装在罐体11的底部，方便插入绝缘油纸33和组装整个测试装置。当然了，在其他实施例中，也可以同时固定两个电极，或选择固定高压电极34反而临时安装测量电极32。

本实施例中，高压电极34的下端四周设置有卡槽，罐体11的底部设有若干个可偏转的倒钩，高压电极34插入罐体11后，倒钩偏转卡入对应的卡槽完成临时固定。

作为优选，所述加热棒31包括圆柱状的铁芯和螺旋缠绕在铁芯上的电阻丝。所述电加热棒31可以进行通电加热，使罐体11内部环境模拟变压器在正常工作时的不均匀受热。

作为优选，所述测量电极32和所述高压电极34的材质均为黄铜，导电性能良好；所述罐体11的材质为不锈钢，因为其具有防高温，耐腐蚀、强度好等优点。

在装置安装调试时，所述加热接线柱23连接电流发生器，所述测量接线柱 24和所述高压接线柱25均连接FDS测试设备，FDS测试设备用于输出电压和记录信号，所述放气阀22临时连接真空泵或直接朝向外界，真空泵用于排出罐体 11内部的气体，所述测试装置还包括计算机控制设备，所述计算机控制设备连接温度传感器、电流发生器、FDS测试设备、放油阀21和真空泵；计算机控制系统具有输入按键、显示屏幕等。测试装置在运行时，测量电极32和高压电极 34之间放入绝缘油纸33，所述罐体11内装有模拟变压器内部环境的油液。

下面介绍测试流程。

1、若绝缘油纸33已经经过不均匀老化，则将绝缘油纸33缠绕在测量电极 32的外壁上，再将拆卸下的高压电极34装回固定，使绝缘油纸33的内外两侧分别贴合两个电极。在待测的绝缘油纸33放置后，为了避免绝缘油纸33与电极间产生气泡，避免介电测试结果不准确，真空泵连接放气阀22将罐体11 内部抽真空(接近真空亦可)，抽走足够气体后关闭放气阀22。

2、在对测试装置进行接线工作时，首先将高压接线柱25连接高压电极34，测量接线柱24连接测量电极32。之后对应的仪器连接对应的接线柱，而各台仪器均连接计算机控制设备进行调试。

3、测试完毕后，记录并保存实验数据。打开放油阀21，清理实验剩余的油液，清洗仪器。

4、若实验样品为电力变压器所用的未老化的绝缘油纸33，将绝缘油纸33 缠绕在测量电极32的外壁上，再将拆卸下的高压电极34装回并固定好，使绝缘油纸33的内外两侧均紧密贴合电极，真空浸油，打开油泵42，给加热棒31 通电，设定老化温度，进行不均匀老化；之后重复上述步骤1至3。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于包括：

罐体及其盖板，用于收纳零部件，所述罐体的上端敞开，所述罐体为圆桶状结构，所述罐体的底部设有放油阀，所述盖板可拆卸地设置在所述罐体的上端，然后将罐体的上端临时封堵，所述盖板上设有加热接线柱、测量接线柱、高压接线柱和放气阀；

至少一台散热器，所述散热器的进液口和出液口分别连通罐体的上下两侧，散热器用于驱散罐体内部的油液的热量；

加热棒，安装在罐体的轴心线位置，所述加热棒的上端连接加热接线柱；

测量电极，采用导电材质，所述测量电极为圆环形柱状结构，所述测量电极的轴心线与罐体的轴心线同轴，所述测量电极的内侧包围着加热棒，所述测量电极的一侧连接测量接线柱；

高压电极，采用导电材质，所述高压电极为圆环形柱状结构，所述高压电极的轴心线与罐体的轴心线同轴，所述高压电极的内侧包围着测量电极，所述高压电极的一侧连接高压接线柱，高压电极和测量电极之间的间隙用于放入需要测试的绝缘油纸。

2.根据权利要求1所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述测量电极固定安装在罐体的底部，所述高压电极可拆卸地安装在罐体的底部。

3.根据权利要求2所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述测量电极和所述高压电极上均匀分布有若干温度传感器。

4.根据权利要求3所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述加热棒包括圆柱状的铁芯和螺旋缠绕在铁芯上的电阻丝。

5.根据权利要求4所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述散热器包括油液通道、设置在油液通道外侧的若干散热翅片以及设置在散热翅片上的若干风扇，油液通道的进液口和出液口分别连通罐体的上下两侧，所述油液通道上设有油泵用于循环罐体内的油液。

6.根据权利要求5所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述测量电极和所述高压电极的材质均为黄铜，所述罐体的材质为不锈钢。

7.根据权利要求1至6任一项所述的绝缘油纸老化及介电响应的测试装置，其特征在于：所述加热接线柱连接电流发生器，所述测量接线柱和所述高压接线柱均连接FDS测试设备，FDS测试设备用于输出电压和记录信号，所述放气阀连接真空泵，真空泵用于排出罐体内部的气体，所述测试装置还包括计算机控制设备，所述计算机控制设备连接温度传感器、电流发生器、FDS测试设备、放油阀和真空泵。

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