[发明专利]干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统及其试验方法

说明书

本发明涉及干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统及其测试方法，其中的系统包括干式穿墙套管、低温柜、电流互感器和电流发生器，干式空心并联电抗器置于低温柜内，在干式空心并联电抗器的绕组匝之间和内外包封的表面安装有与接触式测温仪连接的温度传感器和与应变解调仪连接的应力传感器，干式穿墙套管的一端深入到低温柜内与干式空心并联电抗器的一端连接，干式穿墙套管的另一端与电流发生器的输出端连接，干式空心并联电抗器另一端的引出线穿过电流互感器，与电流发生器的输入端连接。本发明可为干式空心并联电抗器包封裂纹的产生提供直接测试数据，对低温运行包封绝缘状态研究和探索具有非常重要意义。

技术领域

本发明属于输变电技术领域。特别涉及一种干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统及其试验方法。

背景技术

通过对干式空心并联电抗器绝缘材料、生产工艺以及近些年全国干式空心并联电抗器故障案例及解体检查收集发现，发生烧损的电抗器包封表面存有多处微细裂纹。初步分析认为，由于干式空心电抗器包封绝缘材料与导线膨胀系数不一致，在高寒环境运行情况下，包封内外存在较大温差应力，进而引发包封绝缘开裂；此外，干式空心电抗器在生产制造时，高温固化应力释放不全也可能导致微细裂纹的产生。目前，包封裂纹产生的机理仅停留在理论推测及仿真模拟阶段，无法在干式空心电抗器上直接进行测试。因此，研制一种对干式空心并联电抗器进行通流模拟试验系统显得尤为重要。

发明内容

鉴于导致干式空心电抗器包封微裂纹的应力无法直接测试的问题，本发明旨在提供一种干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统及其试验方法；其中：

干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统，包括干式穿墙套管、低温柜、第一温度传感器、应力传感器、应变解调仪、接触式测温仪、电流互感器和电流发生器；其中，第一温度传感器的数量至少为两个，分别安装在所述干式空心并联电抗器的绕组匝之间和内外包封的表面，且与所述接触式测温仪连接，用于检测干式空心并联电抗器通流后绕组与包封之间的温差；所述应力传感器的数量至少为两个，分别安装在所述干式空心并联电抗器的绕组匝之间和内外包封的表面，且与所述应变解调仪连接，用于检测所述干式空心并联电抗器通流暂态过程的温致应力；所述干式空心并联电抗器置于所述低温柜的内部，所述干式穿墙套管的一端深入到所述低温柜的内部与所述干式空心并联电抗器一端连接，所述干式穿墙套管的另一端与所述电流发生器的输出端连接，所述干式空心并联电抗器另一端的引出线穿过所述电流互感器，与所述电流发生器的输入端连接。

此外，优选的方案是，干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器安装在所述低温柜的柜体上，用于监测所述低温柜内部的温度。

另外，优选的方案是，干式空心并联电抗器低温通流模拟测试系统还包括湿度传感器，安装在所述低温柜的柜体上，用于监测所述低温柜内部的湿度。

此外，优选的方案是，干式穿墙套管的一端深入到所述低温柜的内部与所述干式空心并联电抗器顶部的星型架连接，所述干式空心并联电抗器底部的星型架的引出线穿过所述电流互感器，与所述电流发生器的输入端连接。

再者，优选的方案是，干式穿墙套管的首端与所述电流发生器的输出端连接，所述干式穿墙套管的尾端深入到所述低温柜的内部与所述干式空心并联电抗器的顶部星型架连接。

干式空心并联电抗器低温通流模拟测试方法，包括如下步骤：

步骤S1：启动低温柜制冷，保持内部温度恒定在预设温度范围内，每隔第一预设时间间隔记录一次应力传感器的应力示数，直到第一温度传感器显示的绕组与包封之间的温差为零；

步骤S2：通过电流发生器向干式空心并联电抗器施加额定电流，每隔每隔小于第一预设时间间隔的第二预设时间间隔记录第一温度传感器的温度示数及应力传感器的应力示数，持续记录数据，直到第一温度传感器和应力传感器的示数变化量均小于1％；