[发明专利]变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置及测试方法，包括透明绝缘的箱形结构的装置本体；装置本体通过循环油接口连接油泵，油泵连接油箱；装置本体内设置有用于放置高压电极和地电极的绝缘固定支架；高压电极和地电极左右对称设置，其末端均为圆弧形结构高压电极外设置有绝缘层；高压电极和地电极的末端均连接有金属均压球；高压电极连接外部电源，地电极连接地线；装置本体内设置有用于控制其内部温度的温度调节器；地电极下方粘贴有加热及测温装置；本发明能够了解绝缘材料在局部过热故障发生时绝缘材料的劣化规律，便于在过热故障发生时即使对变压器进行停运维修，避免高温劣化导致变压器击穿彻底损坏。

技术领域

本发明涉及油浸式电力变压器绝缘材料实验技术领域，具体涉及变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置及测试方法。

背景技术

变压器是电力系统中的关键设备之一，油浸式电力变压器实际运行过程中，当发生外部系统故障、自然环境恶劣或变压器过负荷等各种不利情况时，线圈绕组中流过的电流大小可能会大幅增加。由于变压器中部分损耗与电流大小的平方成正比，因此会导致超出正常范围的热量损耗产生而造成绕组过热问题。而绕组过热引起的变压器故障问题再各类故障问题中占据很大的比重。随着近年来变压器容量不断增大，局部过热问题更加凸显。高温会使绝缘材料劣化速度加快致使其寿命缩短，从而导致击穿事故的发生。

目前，变压器内部绝缘材料状态测试的实验装置和方法有很多，但是研究对象一般是变压器相间绝缘的挤压纸板。针对绕组匝间绝缘材料多层牛皮纸的测试装置和方法相对较少。同时一些实验装置和方法考虑了变压器内部温度的影响，但是实际情况中只是绕组局部过热，对变压器内部整个加热既不贴合实际运行工况，又不能得到更准确的实验结果，适应性不强。

发明内容

本发明提供一种能够用于评估局部过热故障发展到不同温度下绝缘材料的劣化程度的变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置及测试方法。

本发明采用的技术方案是：一种变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置，包括透明绝缘的箱形结构的装置本体，装置本体设置有箱盖；箱盖上设置有预留引线出口；装置本体通过循环油接口连接油泵，油泵连接油箱；装置本体内设置有用于放置高压电极和地电极的绝缘固定支架；高压电极和地电极左右对称设置，其末端均为圆弧形结构；高压电极的圆弧部分弧度朝向远离地电极一侧；高压电极外设置有绝缘层；高压电极和地电极的末端均连接有金属均压球；高压电极连接外部电源，地电极连接地线；装置本体内设置有用于控制其内部温度的温度调节器；地电极下方粘贴有加热及测温装置，加热及测温装置包括加热片和温度传感器；加热及测温装置、温度调节器均连接到控制装置。

进一步的，所述绝缘层为多层绝缘牛皮纸。

进一步的，所述装置本体为透明的环氧树脂制备。

进一步的，所述箱盖通过边角螺丝与装置本体主体可拆卸连接；箱盖上设置有四个矩形的预留引线出口；分别为地电极出线接口、高压电极出线接口、温度调节器出线接口和加热及测温装置出线接口。

进一步的，所述绝缘固定支架包括结构相同的左支架和右支架，左支架包括两块长方形的板和两根带螺母的螺杆；其中一块长方形板设置在高压电极和地电极下方；另一块长方形板放置在高压电极和地电极下方，其两端分别通过带螺母的螺杆与下方的长方形板固定。

一种变压器绕组过热匝间绝缘材料劣化测试装置的测试方法，包括以下步骤：

步骤1：将设置有绝缘层的高压电极浸入变压器油中，放入真空干燥箱内干燥；

步骤2：将高压电极与贴好加热及测温装置的地电极用绝缘固定支架固定好；放入充满变压器油的装置本体内；将装置本体放入真空干燥箱内处理；