[发明专利]一种变压器绝缘干燥优化研究的实验方法

说明书

本发明公开了一种变压器绝缘干燥优化研究的实验方法，首先搭建实验系统，然后通过实验系统获得变压器绝缘油中糠醛含量、绝缘油温度和油中水分含量等特征参量，根据变压器内油纸绝缘系统的平衡关系计算出变压器绝缘纸内的水分浓度及平均聚合度，通过变压器干燥模型计算得到变压器绝缘在特定温度下的干燥时间，该实验方法有效提高了变压器绝缘的干燥效率及效果。

技术领域

本发明属于变压器干燥工艺领域，具体涉及一种变压器绝缘干燥优化研究的实验方法。

背景技术

变压器是电力系统中的核心设备，起电压变换和能量传递的作用，其绝缘性能和运行状态直接关系到整个系统的可靠性与稳定性。变压器的绝缘性能是保证其可靠运行的重要条件，但变压器工作环境较恶劣，外界水分侵入与绝缘纸老化产生的水分均会导致变压器受潮，导致变压器的绝缘性能降低，为电力系统的安全运行带来隐患，为提高变压器的绝缘性能，延长变压器的服役年限，需对水分含量较高的变压器干燥。

目前的干燥方法未考虑变压器老化程度和受潮程度的差异，对不同变压器的干燥时间和温度恒定不变，造成了资源与能源的浪费，无法达到最佳的干燥效果，甚至气相干燥过程中蒸汽温度过高导致油中C-C、C-H键断裂，加速变压器绝缘的老化，影响变压器的绝缘性能，对变压器绝缘干燥工艺进行优化尤为重要。干燥工艺优化的关键在于对不同老化程度和受潮程度选取适当的干燥时间和温度，即确定变压器绝缘干燥时间函数，而针对干燥时间函数的研究需要特定的实验方法，因此急需一种变压器绝缘干燥优化研究的实验方法。

发明内容

为了能够对变压器的干燥工艺进行优化，本发明提供了一种变压器绝缘干燥优化研究的实验方法，包含以下步骤：

第一步：搭建实验平台

搭建变压器绝缘干燥优化研究的实验平台，包括变压器高压绕组(4)、变压器低压绕组(3)、电热丝(5)、绝缘油箱(14)、温度控制系统(7)、终端机(8)、油泵(10)、高性能干燥剂(13)，变压器高压绕组(4)和变压器低压绕组(3)固定在铁芯(2)上，绝缘油(1)液面高于变压器高压绕组(4)和变压器低压绕组(3)，在绝缘油箱(14)内底部四周缠绕电热丝(5)，绝缘油箱(14)固定在第一支架(16a)、第二支架(16b)、第三支架(16c)和第四支架(16d)上，温度传感器(15)置于绝缘油箱(14)内实时监控绝缘油(1)温度，并将温度数据传送至温度控制系统(7)，温度控制系统(7)将温度数据上传至终端机(8)，终端机(8)发送指令至温度控制系统(7)，通过温度控制系统(7)控制电热丝(5)的电源开断从而保证绝缘油箱(14)处于恒温状态，水分传感器(6)将绝缘油(1)中的水分含量数据上传至终端机(8)，输油管(9)一端接入绝缘油箱(14)底部，输油管(9)另一端接至第二输油管阀门开关(11b)，油泵(10)将绝缘油箱(14)内的绝缘油(1)经第二输油管阀门开关(11b)抽出，绝缘油(1)经过第二滤网(12b)进入高性能干燥剂(13)内，高性能干燥剂(13)用以去除绝缘油(1)中的水分，干燥后的绝缘油(1)经过第一滤网(12a)、第一输油管阀门开关(11a)后进入绝缘油箱(14)内，第一滤网(12a)、第二滤网(12b)用以防止高性能干燥剂(13)随绝缘油(1)进入绝缘油箱(14)内，从而实现模拟变压器绝缘干燥的功能；

第二步：使用变压器绝缘干燥实验平台，在变压器绝缘干燥前，对绝缘油(1)取样，测量油中糠醛含量furfural，计算变压器绝缘纸平均聚合度DP，由糠醛含量计算变压器绝缘纸平均聚合度DP的表达式为：

第三步：通过变压器绝缘干燥实验系统中的水分传感器(6)获得绝缘油(1)中水分含量，通过油纸绝缘稳态微水分布曲线计算绝缘纸初始水分含量C₀；

第四步：计算变压器绝缘干燥的控制参数D₁和D₂：