[发明专利]一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置及其试验方法

权利要求书

1.一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，用于配合实现变压器油绝缘热老化的定量研究，其特征在于：

所述的温度流速控制装置包括腔体系统和管道系统；

所述的腔体系统包括用于盛放变压器油的腔体(1)、密封腔体用封盖(2)及电化学监测仪(3)；

在所述的腔体上开设有一个进油口(4)和至少两个出油口(5)，

在所述的密封腔体用封盖上设有至少三个开孔，

在所述的开孔内置有温度检测器(6)及模拟热源器(7)；

所述的电化学监测仪用于实现变压器油电化学性质的实时监测；

所述的管道系统包括管路、油泵、油加热器、合流器及流量调节器，

所述的管路包括连接于出油口的出油管路(8-1、8-2)及通向进油口的进油管路(9)，

所述的出油管路与进油管路通过合流器(11)实现交换连接，将不同深度处的变压器油合流回注；

所述的流量调节器(13)设置于各个出油管路上，

所述的油加热器(10)设置于进油管路上，

所述的油泵(12)设置于各个出油管路上的出油口与合流器之间；

所述温度检测器的插入深度可调，从而实现不同深度处变压器油的试验温度监测；

所述的流量调节器与所述的油加热器配合，实现对合流后的变压器油进行流速调节和加热；

所述模拟热源器的发热功率可调，通过调节其发热功率，配合调节模拟热源器的插入深度，用以模拟变压器绕组不同部位的局部发热；

所述的温度流速控制装置通过控制模拟热源器功率、油加热器功率，改变腔体内温度梯度的大小和分布，产生不同的变压器油老化条件；实现温度流速控制装置在不同的温度场和流速环境下，对不同老化条件和老化过程下的变压器油进行绝缘性能的实时检测。

2.根据权利要求1所述的一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，其特征在于所述的进油口开设于腔体壁侧上端，所述的至少两个出油口分别开设于腔体壁上的对角线位置。

3.根据权利要求1所述的一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，其特征在于所述的流量调节器为手动或电控阀门。

4.根据权利要求1所述的一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，其特征在于所述的电化学监测仪为电化学传感器或三电极监测系统。

5.根据权利要求1所述的一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，其特征在于所述的油泵为压力可控泵，通过对所述油泵的控制，对不同深度处的变压器油施加设定的压强，通过控制该压强以实现不同深度处变压器油的不同流速，以模拟复杂的变压器油流场环境。

6.根据权利要求1所述的一种用于变压器油绝缘热老化试验的温度流速控制装置，其特征在于所述的模拟热源器和油加热器为可控硅加热器或其他加热功率可控的加热器。

7.一种用于变压器油绝缘热老化的试验方法，其特征在于所述方法通过腔体系统中的作业单元协同管道系统中的作业单元实现，所述的腔体系统中的作业单元包括有温度检测器、电化学监测仪、模拟热源器，所述的管道系统中的作业单元包括有油泵、流量调节器、合流器及油加热器，所述的试验方法包括如下步骤：

S1：安装好腔体系统和管道系统中的各元件，

调节置入腔体内的温度检测器，使各个温度检测器处于等同深度处，

调节模拟热源器在正常的发热开度，

调节油泵在正常的工作压力，

调节油加热器在正常的加热工作状态，

测试恒温恒流恒压下的变压器油的性质；

S2：调节置入腔体内的温度检测器；

调节模拟热源器的发热功率；

调节油泵的压力；

调节油加热器的加热功率；

并将以上各个变量调节排列组合成矩阵式架构采样，

测试不同作业情况下的变压器油的性质；

S3：在步骤S2中，加入流量调节器，在复杂的作业情况下加入流速变动因素，测试变压器油的性质。

8.一种用于变压器油绝缘热老化的试验方法，其特征在于所述的方法采用腔体系统中的模拟热源器模拟变压器工作绕组局部发热导致的变压器油局部过热，采用油加热器对流经管道的变压器油进行均匀加热，通过油泵和流量调节器将腔内的变压器油强制流动，从而使腔体内的变压器油达到整体过热；

所述的方法通过对热源功率、加热器功率的控制，可改变腔体温度梯度的大小和分布，产生不同的变压器油老化条件；

所述的方法可产生不同温度场和流速的变压器油检测环境，用于配合实现变压器油绝缘热老化的实时检测、定量研究，为变压器油的定性分析研究提供反馈，以便于在不同的温度场和流速环境下，对不同老化条件和老化过程下的变压器油实时进行绝缘性能检测。