[发明专利]分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置及方法

权利要求书

1.分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置，其特征在于：该装置包含电流产生模块、绕组缺陷模块、油流循环模块、温度测量及传感模块、绝缘油性能分析模块、油浸绝缘纸性能分析模块；

所述电流产生模块用于为被试缺陷绕组提供试验电流；

所述绕组缺陷模块模拟不同缺陷条件下的变压器绕组，所述绕组缺陷模块设置在试验容器内并与所述电流产生模块连接，所述试验容器中盛放有绝缘油；

所述油流循环模块包含油浴加热装置和油泵，所述油泵用于将所述油浴加热装置内的绝缘油从油浴加热装置的底部抽到所述油浴加热装置的顶部，从而使得所述油浴加热装置中的绝缘油在油浴加热装置内循环流动；

所述温度测量及传感模块包含多组的温度传感器，多组的温度传感器分别设置在绕组缺陷模块不同部位上，并且同绕组缺陷模块一并放置到绝缘油中，用于采集试验过程中绕组缺陷模块不同部位的温度；

所述绝缘油性能分析模块用于对绕组缺陷致热后导致绝缘油及绝缘纸热分解的绝缘油中溶解气体成分进行分析，并对绝缘油电导率、介损和击穿电压进行测量；

所述油浸绝缘纸性能分析模块用于对绕组缺陷致热部位的绝缘纸聚合度、电导率、介电常数、热导率的变化规律进行测量分析。

2.根据权利要求1所述的分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置，其特征在于：所述电流产生模块包含大电流发生器，所述大电流发生器根据绕组中试验时的电流范围选定。

3.根据权利要求1所述的分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置，其特征在于：所述绕组缺陷模块为根据变压器的容量以及电压等级构建的带有金属虚焊、变形、断股、股间短路或油纸鼓包缺陷的试验用油纸绝缘缺陷绕组。

4.根据权利要求3所述的分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置，其特征在于：所述油纸绝缘缺陷绕组为变压器内实际的线圈卷绕式绕组或长条状绕组，且油纸绝缘缺陷绕组的材料与对应变压器用的绕组材料相同。

5.根据权利要求1所述的分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验装置，其特征在于：所述温度传感器为RH-8068热电阻平面贴片式温度传感器、PT100贴片温度传感器或HT-1420T贴片式温度传感器。

6.分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：

S1：根据变压器容量及电压等级构建带有金属虚焊、变形、断股、股间短路或油纸鼓包缺陷的试验用油纸绝缘缺陷绕组；

S2：在缺陷绕组的完好部位以及缺陷部位分别设置温度传感器，将设置好温度传感器的缺陷绕组与大电流发生器连接，并将缺陷绕组放置到油浴加热装置中，并在油浴加热装置中设置一组温度传感器；

S3：启动油浴加热装置对缺陷绕组进行油浴加热；

S4：当油浴加热到设置温度时，启动油泵，使得油浴加热装置中的绝缘油自油浴加热装置底部向油浴加热装置顶部流动；

S5：启动大电流发生器，对缺陷绕组进行通流试验；

S6：在对缺陷绕组通流到预置时间后，提取油浴加热装置中的绝缘油，并进行绝缘油中溶解气体成分、绝缘油电导率、介损和击穿电压的测试；

S7：在对缺陷绕组通流到预置时间后，提取缺陷绕组不同部位的绝缘纸，进行绝缘纸聚合度、电导率、介电常数和击穿电压的测试；

S8：保持大电流发生器的电流不变，重复步骤S6-S7，得出绝缘油中溶解气体成分、绝缘油电导率和击穿电压与通流时间的变化规律，以及缺陷部位绝缘纸聚合度、电导率、介电常数和击穿电压与通流时间的变化规律；

S9：保持大电流发生器的通流时间不变，调整大电流发生器的通流大小，重复步骤S6-S7，得出绝缘油中溶解气体成分、绝缘油电导率和击穿电压与通流大小的变化规律，以及缺陷部位绝缘纸聚合度、电导率、介电常数和击穿电压与通流大小的变化规律；

S10：对比被试绝缘纸与新绝缘纸的参数差异，进行绝缘纸性能状态划分，根据缺陷形态与绕组的绝缘性能的对应关系分析绕组过热缺陷发展对绕组绝缘理化和电气性能的影响。

7.根据权利要求6所述的分析绕组缺陷致热对油纸绝缘性能影响的试验方法，其特征在于：步骤S4中设置温度为40-90℃。