[实用新型]一种变压器内部金属颗粒局部放电模型

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备状态监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种变压器内部金属颗粒局部放电模型。

背景技术

局部放电是反映电力变压器设备绝缘性能的重要特征参数之一，它是电力变压器设备绝缘劣化的征兆和表现形式，又是设备绝缘进一步劣化的原因。因此，模拟电力变压器设备内部局部放电的特征，能够有助于验证检测方法的有效性和及早发现其内部早期的绝缘缺陷，并通过及时的故障诊断与状态评价，以采取具体处理措施，避免其恶性发展。

变压器内部容易发生局部放电的部位主要有:端部引出线及其匝间、端部绝缘纸板、匝间绝缘、围屏、线圈压板、铁心、紧固件及油中的气泡等。它们可归纳为:带有绝缘屏障的油间隙放电、固体绝缘中的空气间隙放电、油中气泡放电、沿面放电、悬浮电位放电以及杂质小桥诱发的放电等类型。从电击穿角度可分为间隙放电、沿面放电、针板放电、接地电极放电和金属颗粒放电。这些情况在变压器结构中，通常是不可避免的。从放电机理的角度分析，变压器油纸绝缘内部缺陷导致的局部放电是由放电电极与绝缘介质的性质确定的，所以不同类型的放电与其产生的放电脉冲信号波形应当是相对应的。其中，在变压器内部金属颗粒局部放电对电场强度的依赖性不大，起始放电电压也并不确定；放电电流不大，但受外施电压变化影响小，且易引起电极击穿。

而随着电力企业在研究、应用设备状态监测评价技术方面的日益深入，特高频局部放电检测方法等已广泛应用在检测变压器设备的金属颗粒放电等局部放电中。但是，一方面，变压器复杂的内部结构将引起特高频电磁波信号在变压器内部严重的折反射，且金属颗粒局部放电并不稳定，故很难利用特高频检测法准确识别变压器内部金属颗粒放电的放电模式和强度；另一方面，由于金属的相对介电常数近乎无穷大，且可知油中最大场强为正常情况下的3倍，而当达到绝缘油的击穿场强时将会在金属颗粒表面出现危害较大的放电。

鉴于此，有必要研制一种变压器内部金属颗粒局部放电模型，并通过变压器局部放电模拟试验系统模拟变压器内部真实的金属颗粒局部放电，实现记录与评价各类局部放电监测装置和检测仪器针对变压器内部金属颗粒局部放电的检测频率、灵敏度、线性度、脉冲计数、动态范围、诊断识别等特征指标进行检测的技术手段，提高监测装置和检测仪器品控质量、健康水平和使用效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种变压器内部金属颗粒局部放电模型，用以模拟变压器内部真实的金属颗粒局部放电，避免因金属颗粒局部放电不稳定以及特高频法难以对金属颗粒局部放电的放电量进行精确标定的情况，实现局部放电监测装置或检测仪器对变压器内部金属颗粒局部放电的检测频率、灵敏度、线性度、脉冲计数、动态范围、诊断识别等特征指标技术手段的评价，以便及早发现局部放电监测装置或检测仪器在工程应用中存在的性能问题，避免影响监测和预警电力变压器的绝缘异常的准确性。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种变压器内部金属颗粒局部放电模型，包括模型外壳以及设于模型外壳内的高压电极基座、高压电极、接地电极以及金属颗粒；所述高压电极基座和接地电极分别固定安装在模型外壳内的两端；所述高压电极固定安装在高压电极基座上；所述金属颗粒设在高压电极的表面；所述的高压电极基座与电压控制回路连接，为所述高压电极基座和高压电极提供高电位，接地电极为地电位；所述的变压器内部金属颗粒局部放电模型产生放电，并通过局部放电监测装置或检测仪器检测金属颗粒局部放电的特征参量，从而分析判断局部放电监测装置或检测仪器的性能。

进一步的，所述电压控制回路包括依次连接的调压器、滤波器、升压变压器，以及分别与调压器和升压变压器连接的控制装置；所述升压变压器的高压绕组与所述高压电极基座连接，为其提供最高达35千伏的高电压。

进一步的，所述高压电极基座采用具备耐酸及抗氧化特质的铁素体不锈钢制作。

进一步的，所述高压电极采用T2型号的黄铜制作，其形状为直径10毫米的圆柱体。

进一步的，所述接地电极为采用T2型号的黄铜制作的直径为10毫米的圆柱体，所述接地电极的表面进行抛光处理，周围进行倒圆角加工。

进一步的，所述高压电极距离接地电极为12毫米。

进一步的，所述金属颗粒采用T2型号的黄铜制作，其形状为直径为1至2毫米的球形结构，且金属颗粒可在高压电极的表面滑动。

进一步的，所述模型外壳采用耐腐蚀、无渗漏的无色透明有机玻璃制作，且内充闪点在140摄氏度以上的25号变压器油。