[发明专利]低温条件下变压器绝缘油导热系数测量装置及测量方法

说明书

本发明提供一种低温条件下变压器绝缘油导热系数测量装置及测量方法，本发明的测量装置能够模拟极寒地区绝缘油的真实工况，所述装置包括密闭容器、导热系数测量仪、温湿度传感器和温湿度调控装置；密闭容器设有实验门、载物台和烧杯，烧杯中盛有变压器绝缘油，导热系数测量仪探头浸没在绝缘油中；温湿度传感器设在密闭容器内，温湿度调控装置包括降温和升温装置、加湿和除湿装置和管道风机，且温湿度调控装置通过管道与密闭容器连通。本发明的测量方法是通过对制冷、加热、除湿、加湿装置的合理布置和调控，精确控制绝缘油的湿度环境，迅速升降温或精确控制温度及温度范围，监测不同真实工况下的绝缘油导热系数的变化情况，为低温条件下变压器油导热系数的测量提供参考。

技术领域

本发明属于高压油纸张绝缘类电气设备绝缘油的电气性能评估与故障诊断领域，涉及一种低温条件下变压器绝缘油的导热系数测量装置及测量方法。

背景技术

我国东北、西北等寒冷地区配电变压器等电力装置中的绝缘油会面临低至-50℃情况下使用的问题，在这种情况下绝缘油可能结蜡、凝固。目前国内外绝大多数的对绝缘油介电常数的研究涉及的是不同温度下的特性分析，对于模拟绝缘油真实工况，如极寒条件下和高温条件下，不同环境湿度下，对绝缘油导热系数的测量方法的研究极少。目前大型变压器仍采用油纸复合绝缘结构，其绝缘性能不仅和超高电压下的电场分布有关，同时还与含水率和温度等运行条件密切相关。温度和水分是影响绝缘材料电导和极化的重要因素，而针对绝缘油导热系数研究大多集中在常温与高温，低温下相关研究较少。

绝缘油绝缘性能不仅和超高电压下的电场分布有关，同时还与运行过程中机器内湿度和温度等条件密切相关。温度和水分是影响绝缘材料电导和极化的重要因素。当绝缘油里含有少量的水分，低温环境下，绝缘油中的微水会出现结晶，从而导致绝缘油绝缘效果大大降低。为了正确评估在极寒地区实际工况下绝缘油的绝缘性能，我们有必要对绝缘油的真实工况进行模拟，通过控制温度和湿度条件，来对绝缘油的导热系数进行准确测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够模拟极寒地区绝缘油的真实工况，通过对制冷、加热、除湿、加湿装置的合理布置和调控，可以达到对绝缘油的温度、湿度精确控制、快速降温和升温的目的，从而对容器内的绝缘油的导热系数进行测量。通过模拟极寒地区绝缘油的真实工况，测量绝缘油的导热系数，为评估极寒条件下绝缘油的绝缘性能提供依据的低温条件下绝缘油导热系数测量装置及测量方法，。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种低温条件下变压器绝缘油导热系数测量装置，所述装置包括密闭容器、导热系数测量仪探头、温湿度传感器和温湿度调控装置；所述密闭容器包括实验门、载物台和烧杯，烧杯中盛有绝缘油，导热系数测量仪探头浸没在绝缘油中；温湿度传感器设在密闭容器内，温湿度调控装置包括降温和升温装置、加湿和除湿装置、抽气和送气风扇，且温湿度调控装置通过管道与密闭容器连通。

所述密闭容器的材料可为不锈钢、铝合金或冷轧钢板，壁厚为1-3mm，形状可以是长方体、立方体或圆柱体；所述密闭容器设有实验门和孔，所述实验门上装有橡胶密封条，所述孔用于温湿度仪探头和导热系数测试仪探头的通过。

所述载物台的材料是导热绝缘的氧化铝陶瓷或导热绝缘橡胶，形状是长方体、立方体或圆柱体，所述载物台固定在所述密闭容器的底部，所述载物台上放置有烧杯，烧杯中装有变压器油，所述导热系数测量仪的探头浸没在所述变压器绝缘油中。

所述降温装置是半导体制冷片电堆，所述半导体制冷片电堆由20-40个半导体制冷片并联组成，单个半导体制冷片的功率为120W-400W，半导体制冷片均匀地安装在所述密闭容器的四周，半导体制冷片一面通过导热硅脂紧贴在密闭容器的外壁上，另一面通过导热硅脂和铝散热片紧贴，且铝散热片上装有散热风扇，可以通过控制半导体制冷片电堆的电压、电流以及工作半导体制冷片的数量来控制降温速率。

所述升温装置是电热丝，电热丝的功率为300W-3000W，电热丝安装在装置底部，实现加热空气，可以通过控制通过电热丝的电流来控制加热速率