[发明专利]基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置

说明书

本发明公开了一种基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟试验装置，测试装置中，容器容纳变压器油；激光器发射激光，靶体浸没在所述变压器油中，透镜设在所述激光器和所述靶体之间以所述靶体上聚焦所述激光，所述靶体在激光的照射下局部加热变压器油；测温探头浸没于所述变压器油，测温单元连接所述测温探头以生成全时段温度数据。

技术领域

本发明属于变压器测试技术领域，特别是一种基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置。

背景技术

变压器是电力系统中电能转换与传输中不可或缺的设备，其可靠运行是整个电力系统的安全稳定的保证，而在运行过程中的油浸式电力变压器在异常工况或绝缘缺陷情况下会出现局部温度过高，绝缘油在高温下会发生分解并形成大量气体产物，从而使得绝缘失效，导致设备故障。为了避免严重的油中过热故障的发生，需要对故障形成前的特征规律进行监测，对可能发生的故障进行提前预警。

目前对变压器过热故障的预警手段包括温度监测和故障分解气体监测两类手段。一方面，通过温度传感器监测油温的变化，并结合变压器负载情况对油温的变化趋势进行预测，当油温达到阈值时作出预警；另一方面，通过在线监测油中溶解气体种类、含量和产气速率，当某些气体的含量过高或产气速率较大时，相应的监测设备会做出故障预警。对于温度监测手段，由于变压器结构复杂，内部温度的分布和热点温度的变化规律受负荷及其他多种因素影响，而现有的监测手段仅能对变压器箱体表面温度或箱体内顶层或底层油温进行监测，难以反映局部过热等情况；故障分解气体的种类和速率与局部过热的严重程度密切相关，是过热故障预警的重要手段，但需要准确掌握过热故障不同类型和程度下的分解气体规律，因此需要开展变压器油的局部温升模拟实验，对模拟实验的分解气体进行成分分析，建立过热故障和分解气体之间的关联性。

总结目前的绝缘油过热模拟方法，主要包括烘箱加热、通电线圈加热、加热炉加热、酒精灯加热等，这些方法通常难以实现700℃以上的绝缘油高温过热故障的模拟，因此有必要探究绝缘油的高温过热故障模拟方法，用于研究高温过热故障下绝缘油的气体分解规律。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的受热均匀等问题，本发明提出一种基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置。通过激光加热实现油样局部加热，可以准确模拟变压器在线运行中局部热点温度过高的故障。本案可实现700℃以上绝缘油高温过热故障的模拟。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置包括，

容器，其容纳变压器油；

温升模块，其包括，

激光器，其发射激光，

靶体，其浸没在所述变压器油中，

透镜，其设在所述激光器和所述靶体之间以所述靶体上聚焦所述激光，所述靶体在激光的照射下局部加热变压器油；

测量模块，其包括，

测温探头，其浸没于所述变压器油，

测温单元，其连接所述测温探头以生成全时段温度数据。

所述的基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置中，测温探头可移动地浸没于所述变压器油以调节与所述靶体之间的距离。

所述的基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置中，所述测试装置还包括控制单元，其连接所述激光器以调节其工作参数。

所述的基于激光加热原理的变压器油局部温升模拟测试装置中，所述测试装置还包括处理单元，其连接所述测温单元以生成不同距离下的温度曲线。