[发明专利]用于评价变压器油使用寿命的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于评价变压器油使用寿命的试验装置。

背景技术

变压器油是电力输送系统中使用的基本材料之一，在变压器、电抗器、互感器、开关等充油电气设备中主要起绝缘和冷却散热作用。由于电气设备在电力输变过程中，变压器油会受到氧、温度、电场、金属、绝缘材料等因素的影响而发生氧化、裂解等化学反应，生成大量的过氧化物及醇、醛、酮、酸等氧化物，再经过缩合反应生成油泥等不溶物，导致油质劣化、降低使用寿命。因此，变压器油抗氧化性能是变压器油的重要品质指标。

目前有多种技术和方法可以评价变压器油抗氧化性能。公开的常用方法有热分析仪法、旋转氧弹法、老化试验法、氧化试验法和现场试验法。

热分析仪法是采用高压差示扫描量热仪(PDSC)将样品在高温与氧压条件下，使变压器油迅速氧化、降解，放出大量热量，得到待测油样包含启始氧化时间和氧化放热峰顶时间热焓变化信息的热谱图。油样的启始氧化时间为油样的氧化诱导期，它部分反映了油品的抗氧化性能。优点是取样量少、检测时间快；不足是它只检测了油品的热氧化稳定性，不能用来客观地评价油品的实际抗氧化性能。

旋转氧弹法是变压器油氧化安定性的另一种快速评定方法。试验原理是将试样、蒸馏水和铜催化剂线圈一起放到一个带盖的玻璃盛器内，然后把它放进装有压力表的氧弹中。氧弹在室温下充入620KPa压力的氧气，放入140℃的油浴中。氧弹与水平面成30°的角度，以100r/min的速度轴向旋转。当达到规定的压力降时，停止试验，记录试验时间，作为试样的氧化安定性。优点是检测时间相对较短，试验操作相对简单；不足是由于只是部分模拟了变压器油的工作条件，因此评价结果有一定的局限性。

老化试验法是在一定试样中加入铜丝，并将其放入115℃的烘箱中老化72小时，考察油品酸值和外观(如油泥产生)。优点是设施简单，试验简便。不足是评价方法相对单一。

现行有两种氧化试验的方法来评价变压器油抗氧化性能。一是变压器油国家标准GB2536-90中规定的氧化试验方法，二是变压器油国际标准IEC60296-2003中采用变压器油氧化试验方法。它们的试验原理都是利用铜丝作为催化剂、在一定温度(如110～120℃)、一定气体(空气或氧气)气氛下考察油品产生的油泥和酸值的情况。由于试验方法都只是模拟了变压器油在加热和以铜丝作为催化剂情况下油品老化变质的情况，与实际运行中变压器的其他材质(如铁芯、绝缘纸等)以及施加电压的情况仍有一定差异，因此评价结果有一定的局限性。

现场试验法就是将试样装入实际的工作变压器中考察试样的使用性能。优点是最真实和可靠地反应试样的整体使用性能。缺点是实验周期长，所费人力财力大。

综上所述，由于运行中变压器油的氧化过程是非常复杂，这是因为油本身结构组成的复杂性以及外部氧化条件的多变性。要对变压器油实际使用性能作出快速、正确的评价，必须要有相应的试验技术和设施，目前还缺少适用、价廉，且与变压器油实际运行工况更为接近的用于评价变压器油氧化性能的试验装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术不能提供符合变压器油实际应用环境的用于评价变压器油使用寿命的试验装置问题，并提供一种用于评价变压器油使用寿命的试验装置。该装置具有适用、稳定、准确、安全、经济、易操作的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种用于评价变压器油使用寿命的试验装置，包括试验油箱1、试验变压器2、加热装置16、试验控制系统3和可视化管理监控系统4；

其中，试验变压器2置于试验油箱1中；

试验油箱1上设置有油箱盖接口装置9，试验油箱1内设置有电极15；油箱盖接口装置9上设置有监测和控制温度的传感器接线端10、氧气输入管道11、高压引线12、试验变压器初级电源接线端子13和试验变压器次级负载接线端子14；

试验控制系统3包括数字温度控制器5、氧气流量控制仪6、试验高压仪7和交流稳压器8；其中，数字温度控制器5与传感器接线端10相连，氧气流量控制仪6与氧气输入管道11相连，试验高压仪7经高压引线12与电极15相连，交流稳压器8与试验变压器初级电源接线端子13和试验变压器次级负载接线端子14相连；

加热装置16设置于试验油箱1底部，与数字温度控制器5相连；

可视化管理监控系统4通过网络接口与试验控制系统3相连。