[发明专利]绕组主绝缘温度梯度与泄露电流关联性高压实验系统

说明书

本发明涉及一种绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统，实验系统包括高压绕组、低压绕组、绕组主绝缘、高压侧直流电源模块、低压侧直流电源模块、流速控制采集模块、实验箱、温度传感器、温度采集模块、泄漏电流测试仪及计算机。此外，本发明通过高、低压侧直流电源模块的各段输出功率实现实际负载损耗下变压器绕组主绝缘的温度梯度分布及其泄漏电流测量实验，通过绕组主绝缘的温度梯度和泄漏电流之间的关联性研究，有助于研究绕组主绝缘在实际运行工况下的热老化情况，确定变压器绝缘的使用寿命。

技术领域

本发明属于油浸式变压器绝缘状态诊断领域，具体涉及一种绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统与方法。

背景技术

随着现代电力工业的发展，大型油浸式电力变压器在电网运行中起着越来越重要的作用。特别是对于大容量电力变压器，其电气绝缘强度的好坏往往决定着一台变压器能否投入电网并且安全可靠地运行。变压器内部任何结构如绕组、引线的绝缘若有损伤，就可能引起整台变压器的损坏，甚至影响到电网的安全稳定运行。因此，研究变压器内部绝缘结构，尤其是绕组主绝缘的温度梯度分布，对确定绝缘破坏程度，维护变压器健康稳定运行具有重要的现实意义。

变压器实际运行时，铁芯及绕组等部件作为发热源影响着内部油流循环，但同时也造成了内部绝缘不同程度的热老化，测量变压器绕组间主绝缘的泄漏电流，可以在一定程度上反映变压器绕组主绝缘的热老化程度。为了进一步研究绝缘材料的热老化效应，尤其是绕组层间绝缘的泄漏电流随变压器实际负载运行下绕组主绝缘温度梯度的变化关系，有必要搭建一个实际的实验系统来研究负载作用下的绝缘老化状况。然而目前，国内外鲜有研究论述变压器绕组主绝缘在实际运行负载下(特别是考虑绕组附加损耗的作用下)的温度梯度分布及泄漏电流的关联性，即在绕组不均匀损耗情况下的温度分布与泄漏电流之间的变化关系。综上所述，为了更明确绕组层间绝缘的热老化，急需搭建一种在实际负载损耗作用下变压器绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性的高压实验系统。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提供一种能够更为准确地模拟实际负载损耗下变压器绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统，其具体手段为：

一种绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统，用于研究变压器绕组主绝缘在实际运行负载下的温度梯度分布及其泄漏电流之间的关联性，其特征在于，主要由高压绕组(1)、低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、高压侧直流电源模块(4)、低压侧直流电源模块(5)、流速控制采集模块(6)、实验箱(7)、电极板(801、802)、泄漏电流测试仪(9)、温度传感器(10)、温度采集模块(11)以及计算机(12)组成，其中：

所述的高压绕组(1)、所述的低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、温度传感器(10)以及所述的电极板(801、802)在实验箱(7)内部；

高压绕组(1)、绕组主绝缘(3)和低压绕组(2)由外向内呈同心圆柱面分布；所述的高压绕组(1)外侧与所述的高压侧直流电源模块(4)相连，所述的低压绕组(2)外侧与所述的低压侧直流电源模块(5)相连；

所述的一号电极板(801)位于高压绕组(1)与绕组主绝缘(3)之间，所述的二号电极板(802)位于低压绕组(2)与绕组主绝缘(3)之间；所述的一号电极板(801)以及所述的二号电极板(802)与所述的泄漏电流测试仪(9)相连；

所述的温度传感器(10)采用高温绝缘胶依次固定在绕组主绝缘外表面自底部至顶部10％、50％和90％处；所述的温度采集模块(11)与所述的温度传感器(10)相连，用于记录绕组层间绝缘的实时温度；

所述的流速控制采集模块(6)控制实验箱(7)内的油流速度；所述的流速控制采集模块置于实验箱侧壁的油路连通管路(14)上；

所述的计算机(12)分别与所述的泄漏电流测试仪(9)、所述的温度采集模块(11)以及所述的流速控制采集模块(6)相连，用于后期数据处理。