[发明专利]干式空心电抗器自发热老化试验方法及其试验电路

权利要求书

1.一种干式空心电抗器自发热老化试验方法，用于模拟实际运行中干式空心电抗器匝间绝缘材料的热老化过程，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

S1、选取一预设温度，并计算所述电抗器在所述预设温度下的老化寿命作为预设时间，将所述预设时间分成m个试验周期；

S2、将所述电抗器置于常温下，并给所述电抗器通入电流以使所述电抗器自发热；

S3、对所述电抗器进行周期性试验，在本试验周期结束后，对所述电抗器进行脉冲振荡过电压试验；

S4、判断所述电抗器是否匝间击穿，若击穿则试验结束，否则判断试验时间是否完成m个试验周期，若试验时间完成m个试验周期则试验结束，否则返回步骤S3；

所述步骤S3中的周期性试验具体包括以下步骤：

S31、根据所述电抗器的绝缘层与样品包封的工作温度与电抗器工作电流的关系曲线，得到在所述预设温度时通入所述电抗器的电流值；

S32、每隔一段时间测量一次所述样品包封的试验温度t₁，根据所述绝缘层的试验温度t₂与所述样品包封的试验温度t₁之间的关系式计算所述绝缘层的试验温度t₂；

S33、判断t₂是否在所述预设温度的固定波动范围内，若t₂不在所述预设温度的固定波动范围内，则调整所述电抗器的输入电流使所述试验温度t₂维持在所述预设温度的固定波动范围内；

S34、判断是否完成一个试验周期，若完成则对所述电抗器进行脉冲振荡过电压试验，若未完成则继续试验；

所述绝缘层的试验温度t₂与所述样品包封的试验温度t₁之间存在以下关系：

其中，q表示热流密度；λ表示热导率；d₁表示样品包封的厚度；

所述绝缘层的试验温度t₂与所述样品包封的试验温度t₁之间进一步存在以下关系：

其中，α表示铝导线的温度系数；q₀表示由0℃电阻计算的热流密度；

根据不同输入电流状态下的试验温度t₂与t₁即可得出所述电抗器的绝缘层与样品包封的工作温度与所述电抗器工作电流的关系曲线。

2.根据权利要求1所述的干式空心电抗器自发热老化试验方法，其特征在于，所述预设温度大于所述电抗器的绝缘层在实际运行中的实际工作温度，且小于所述电抗器的绝缘层和样品包封的最高工作温度。

3.根据权利要求1所述的干式空心电抗器自发热老化试验方法，其特征在于，由下述公式可计算出所述电抗器的绝缘层在实际工作温度下工作所述电抗器的运行年限的老化程度以及所述绝缘层在所述预设温度下达到所述老化程度所需要工作的所述预设时间：

其中，τ表示所述绝缘层在温度为T的运行中的老化寿命；

T表示开尔文温度。

4.根据权利要求1所述的干式空心电抗器自发热老化试验方法，其特征在于，将电抗器的绕组线圈的高度H分成n等份，产生n+1个节点温度，所述n+1个节点的温度的平均值为所述样品包封的试验温度t₁。

5.根据权利要求4所述的干式空心电抗器自发热老化试验方法，其特征在于，所述n+1个节点的温度采用红外测温仪测得。