[发明专利]一种冲击负荷下套管内绝缘受潮实验的方法

说明书

本发明公开了一种冲击负荷下套管内绝缘受潮实验的方法，由于牵引负荷具有冲击性，从而造成牵引变压器套管主绝缘水分分布与普通电力变压器套管绝缘水分分布存在明显差异，给牵引变压器套管主绝缘受潮状态的有效评估带来了极大的影响，根据本发明所提供的实验方法能够模拟冲击负荷下套管绝缘水分暂态分布状态，并且可以得到水分暂态分布时套管绝缘的频域介电谱。

技术领域

本发明属于套管绝缘状态评估领域，具体涉及一种冲击负荷下套管内绝缘受潮实验的方法。

背景技术

套管作为牵引变压器的重要附属装置，其绝缘状态的优劣对变压器安全可靠运行具有重要意义。在服役过程中，牵引变压器套管长期经受电、水分、热量、机械应力等多重因素的考验，导致其绝缘状态不断劣化，因此在运行过程中需要对其绝缘状态进行长期有效的监测。目前，以电介质响应理论为基础的频域介电谱法以其测量频段宽、携带绝缘信息丰富、抗干扰性强、测试过程无损等特点，在套管绝缘状态评估领域逐渐得到广泛的应用。

牵引负荷具有冲击性，从而造成牵引变压器套管主绝缘水分分布与普通电力变压器套管绝缘水分分布存在明显差异，给牵引变压器套管主绝缘受潮状态的有效评估带来了极大的影响。而实际工程中，冲击性负荷作用下油浸式套管油纸绝缘中的水分分布始终处于动态变化之中，现有频域介电响应测试方法在低频段部分的测试时耗时较长，无法有效的得到冲击负荷下套管绝缘水分暂态分布时的频域介电谱，进而无法研究冲击负荷下套管主绝缘受潮状态的评估，因此急需一种冲击负荷下套管内绝缘受潮实验的方法。

发明内容

为了能够得到冲击负荷下套管绝缘水分暂态分布时的频域介电谱，本发明提供一种冲击负荷下套管内绝缘受潮实验的方法，包括以下步骤：

第一步：搭建实验平台

搭建冲击负荷下受潮套管内绝缘频域介电谱实验平台，由电容芯子、电传动系统、介电谱测试系统、水分分布测试系统、温度控制系统组成，电容芯子铜管整体贯穿第一绝缘隔板、第二绝缘隔板，第一绝缘隔板、第二绝缘隔板与绝缘油箱侧壁等高等宽，以便固定电容芯子，铜管与第一绝缘隔板、第二绝缘隔板卡口处安装尼龙材料轴承，保证铜管能够自由转动，铜管外层包绕的绝缘纸被第一绝缘隔板、第二绝缘隔板分为三部分：第一部分绝缘纸、第二部分绝缘纸、第三部分绝缘纸，其中第二部分绝缘纸各层绝缘纸间有铝箔电容屏覆盖，第一绝缘隔板、第二绝缘隔板安装位置在第二部分绝缘纸最内层铝箔电容屏两端，第一部分绝缘纸、第三部分绝缘纸层间无铝箔覆盖；电容芯子铜管两端分别架设第一支架、第二支架支撑，第一支架、第二支架与铜管固定处加装尼龙材料轴承，使电容芯子能够自由转动，第一支架、第二支架底部固定在绝缘油箱箱底；电传动系统包括电动机和传动杆，电动机通过传动杆与铜管端部相连，传动杆通过绝缘油箱侧壁直径为24mm的通孔穿过油箱，通孔周围安装密封垫防止漏油，铜管端部打磨直径为36mm的内螺纹，传动杆连接处打磨直径为36mm的外螺纹，铜管与传动杆拧紧固定，紧固后电动机带动电容芯子转动，加速其绝缘纸受潮，终端机与电动机信号接收端相连，发送控制信号，调节电动机转速；绝缘油箱填充40#绝缘油，绝缘油液面与铜管下端齐平；介电谱测测试系统的介电谱测试仪的3个测试端分别接至第一测量端子、第二测量端子、第三测量端子，高压端接至铜管，介电谱测试仪通讯命令接收端与终端机命令发送端相连，由终端机发送命令，分别对第一部分绝缘纸、第二部分绝缘纸、第三部分绝缘纸施加高压，进行介电谱测试，介电谱测试仪测试数据通过数据线上传至终端机；水分分布测试系统包括冲击电流发生装置、微水传感器、终端机，第一部分绝缘纸、第二部分绝缘纸、第三部分绝缘纸径向均匀布置微水传感器，测量绝缘纸水分径向分布，数据无线发送至终端机，输出电流幅值、频率、持续时间可调的冲击电流发生装置输出端加在电容芯子铜管两端，保证第一部分绝缘纸、第二部分绝缘纸、第三部分绝缘纸冲击负荷一致性；温度控制系统由电热丝、冷凝管与温度控制器连接而成；

第二步：开启加速受潮装置，对套管进行受潮处理