[发明专利]一种绝缘油中特征气体扩散系数测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，包括：

实验平台、恒温恒湿箱、气体送入装置、观测装置及终端设备；

所述实验平台设于所述恒温恒湿箱中，包括主区和副区；

所述气体送入装置用于将实验气体经所述副区送入所述主区；

所述主区包括主罐，所述主罐内设有电极板，用于实现不同电场强度下绝缘油中特征气体扩散系数的测量；

所述观测装置与所述终端设备连接，用于实时观测所述实验平台的实验过程，并将产生的实验数据上传至所述终端设备。

2.根据权利要求1所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述主罐内还设有网格，用于吸附特征气体在液体中所产生的气泡。

3.根据权利要求2所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述网格为加入低介电常数填料的聚四氟乙烯网格。

4.根据权利要求1所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述恒温恒湿箱的可调节温度范围为25℃～100℃；所述电极板可调节的电场强度范围为0～40kV/mm。

5.根据权利要求1所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述主区还包括：

主罐盖，设于主罐顶部；

至少两个绝缘子，均设于主罐的外罐壁，并分别与两组高压电缆连接；其中，一组高压电缆用于施加正高压，另一组高压电缆用于施加负高压。

6.根据权利要求1所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述副区设于所述主区旁侧，包括副罐和副罐盖；

所述副罐盖设于副罐顶部；

所述副罐和所述主罐的管壁设有能够连通的通孔，所述通孔上设有橡胶垫圈。

7.根据权利要求6所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，所述气体送入装置，包括：

气罐、阀门及针管；

所述气罐内装有实验气体；所述阀门一端与气罐出口连接，另一端与针管连接；所述针管通过橡胶垫圈将实验气体经所述副罐送入所述主罐中。

8.根据权利要求7所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置，其特征在于，还包括玻璃片、支架和照明装置；

所述玻璃片设于恒温恒湿箱的通孔上，用于使观测装置实时观测主区内的实验过程；

所述支架上放置所述主罐和所述副罐；

所述照明装置设于所述支架下方，正常工作的温度范围为25℃～90℃。

9.一种绝缘油中特征气体扩散系数测量方法，应用在如权利要求1-8任一项所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量装置上，其特征在于，所述方法包括：

确定被测绝缘油中特征气体的扩散系数参考值，对扩散系数参考值进行仿真，得到特征气体在绝缘油中的气泡特征尺寸随时间变化的气泡溶解曲线；

将气泡溶解曲线与根据实验数据得到的拟合曲线比较，利用流体模拟与测量结果迭代修正气泡溶解曲线，以使得气泡溶解曲线与拟合曲线的相对误差达到预设值，将此时的特征气体扩散系数作为目标测量结果。

10.根据权利要求9所述的绝缘油中特征气体扩散系数测量方法，其特征在于，所述利用流体模拟与测量结果迭代修正气泡溶解曲线，以使得气泡溶解曲线与拟合曲线的相对误差达到预设值，包括：

将扩散系数参考值减小一个数量级，得到扩散系数子参考值；

根据扩散系数子参考值更新气泡溶解曲线，并判断更新后的气泡溶解曲线与拟合曲线的位置关系；

若更新后的气泡溶解曲线在拟合曲线上方，则采用二分法计算气泡溶解曲线与拟合曲线的相对误差，直至相对误差达到预设值；

若更新后的气泡溶解曲线在拟合曲线下方，则返回执行将扩散系数参考值减小一个数量级步骤。