[发明专利]一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法

说明书

本发明公开了一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法，首先搭建实验平台，通过设定不同的加热温度模拟绕组绝缘不均匀老化，获得参考绕组频域介电谱曲线和不均匀老化后的绕组频域介电谱曲线，由频域介电谱曲线获得特征点集合及斜率值，对频域介电谱曲线插值拟合并计算极化因子和距离参数，提出变压器绕组绝缘不均匀老化程度参数。通过本发明提供变压器绕组绝缘老化评估方法，能有效地判断变压器绕组绝缘的不均匀老化程度。

技术领域

本发明属于变压器绝缘状态评估领域，具体涉及一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法。

背景技术

变压器是电力系统中的重要电气设备，在电力系统中承担着能量转换、电力传输的任务，变压器的绝缘状态直接影响电力系统的正常运行。热老化是变压器内绝缘性能劣化的主要形式，变压器绕组高温会加快油纸绝缘材料的劣化，导致绝缘性能降低，从而缩短其使用寿命。变压绕组热点温度一般要远高于绝缘油温度，而且由于绝缘油流动散热，温度在绕组高度上呈现梯度分布，且同一高度上绕组绝缘从内到外，以及与绝缘油之间均存在温度差，绝缘纸长期处于温度梯度中，因此绝缘纸的老化为不均匀老化。但是实际生产中对变压器绝缘进行测试时，只能反映变压器绕组整体的绝缘老化状态，无法反映出绕组绝缘的不均匀老化程度。为了有效表征变压器绕组绝缘不均匀老化程度，需对各种不均匀老化状态的变压器绕组进行频域介电谱测试，因此急需一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法。

发明内容

为了能够有效地判断变压器绕组绝缘不均匀老化程度，本发明提供一种变压器绕组绝缘老化状态评估研究的实验方法，包括以下步骤：

第一步：搭建实验平台

搭建变压器绕组绝缘老化研究实验平台，主要由第一高压绕组(1a)、第二高压绕组(1b)、第三高压绕组(1c)、第一绝缘纸(2a)、第二绝缘纸(2b)、第三绝缘纸(2c)、第一低压绕组(3a)、第二低压绕组(3b)、第三低压绕组(3c)、第一加热器(4a)、第二加热器(4b)、第三加热器(4c)、第一高压绕组接线端子(5a)、第二高压绕组接线端子(5b)、第三高压绕组接线端子(5c)、第一低压绕组接线端子(6a)、第二低压绕组接线端子(6b)、第三低压绕组接线端子(6c)、频域介电谱测试仪(7)、温度控制系统(8)、终端机(11)和绝缘油箱(9)组成，绝缘油箱(9)内装有绝缘油(10)，绝缘油(10)液面高度高过第一加热器(4a)、第二加热器(4b)和第三加热器(4c)顶部，第一高压绕组(1a)、第一绝缘纸(2a)、第一低压绕组(3a)组成依次为从外到内的同心圆，第一加热器(4a)置于第一低压绕组(3a)内部上方约1/3处，第二高压绕组(1b)、第二绝缘纸(2b)、第二低压绕组(3b)组成依次为从外到内的同心圆，第二加热器(4b)置于第二低压绕组(3b)内部上方约1/3处，第三高压绕组(1c)、第三绝缘纸(2c)、第三低压绕组(3c)组成依次为从外到内的同心圆，第三加热器(4c)置于第三低压绕组(3c)内部上方约1/3处，第一高压绕组(1a)、第二高压绕组(1b)、第三高压绕组(1c)下端线连在一起，第一高压绕组(1a)上端线接第一高压绕组接线端子(5a)，第二高压绕组(1b)上端线接第二高压绕组接线端子(5b)，第三高压绕组(1c)上端线接第三高压绕组接线端子(5c)，第一低压绕组(3a)下端线接第三低压绕组(3c)上端，第三低压绕组(3c)下端线接第二低压绕组(3b)上端，第二低压绕组(3b)下端线接第一低压绕组(3a)上端，第一低压绕组(3a)上端线接第一低压绕组接线端子(6a)，第二低压绕组(3b)上端线接第二低压绕组接线端子(6b)，第三低压绕组(3c)上端线接第三低压绕组接线端子(6c)，第一高压绕组接线端子(5a)、第二高压绕组接线端子(5b)、第三高压绕组接线端子(5c)连在一起，接至频域介电谱测试仪(7)的高压端，第一低压绕组接线端子(6a)、第二低压绕组接线端子(6b)、第三低压绕组接线端子(6c)连在一起，接至频域介电谱测试仪(7)的低压端，频域介电谱测试仪(7)连至终端机(11)，第一加热器(4a)、第二加热器(4b)和第三加热器(4c)分别连至温度控制系统(8)，温度控制系统(8)连至终端机(11)，终端机(11)将指令发送给温度控制系统(8)，温度控制系统(8)分别控制第一加热器(4a)、第二加热器(4b)和第三加热器(4c)，从而实现模拟变压器绕组绝缘不均匀老化的功能；