[发明专利]观测变压器油道内不同粒径杂质动力学行为的装置及方法

说明书

本发明涉及一种观测变压器油道内不同粒径杂质动力学行为的装置及方法，包括绕组模型、粒子动力学观测系统、油箱、散热片、粒子发射器、定目筛网和直流电源模块，本发明定义了加热绕组饼的直流电源模块的输出功率，定义了绕组饼的参数，调节了定目筛网的孔径及定义了与之对应的双头激光源的功率。本发明能有效地观测变压器在实际工作情况下其油道中不同粒径杂质的动力学行为，有助于研究不同粒径杂质动力学行为和变压器绝缘油的局部放电的关系，进而研究变压器绝缘性能。

技术领域

本发明涉及一种观测变压器油道内不同粒径杂质动力学行为的装置及方 法。属于高端智能型变压器技术领域。

背景技术

变压器是电力系统中重要的输变电设备，随着电网电压等级的提高和智能 电网的发展，电力变压器的制造难度也随之增大。高端智能化电力变压器的一 个重要的方面就是电力变压器绝缘性能的智能化监测，而电力变压器的绝缘性 能很大程度上取决于变压器油的品质，以此对变压器油的智能化监测十分重要。

在电力变压器的制造、安装、运行和维修等环节中，变压器油中会掺杂不 同粒径的杂质微粒，杂质颗粒在油道不是静止不动的，而是随着油的流动不停 地运动，没有固定位置，当杂质微粒运动到绝缘薄弱部位时,可能引发局部放电， 导致变压器油的品质急剧下降。随着部分地区(如江苏)用电量的迅猛增加， 电力变压器在较高负荷或满负荷下运行，变压器油的局部放电概率增加，变压 器油的绝缘性能进一步下降。为了保证变压器的绝缘性能，智能化监测变压器 油道中的杂质微粒的动力学行为具有十分重要的意义。

传统观测变压器油道中杂质微粒的动力学行为的方法未考虑杂质的粒径， 而是将所有粒径杂质的运动混为一体。但变压器在实际工作时，其油道中存在 不同粒径的杂质，每种粒径的杂质在油道中力学行为不同，因此，现有技术无 法为高端智能型电力变压器油道中不同粒径的杂质的动力学行为的智能化监 测提供了技术支持与理论依据。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种观测变压器油道内不同粒径 杂质动力学行为的装置及方法。

本发明的目的是这样实现的：

观测变压器油道内不同粒径杂质动力学行为的装置及方法，其特点是：包 括绕组模型、粒子动力学观测系统、油箱、散热片、粒子发射器、定目筛网和 直流电源模块；

绕组模型包括绕组饼和绕组外壳；多个绕组饼由上而下均匀设置在绕组外 壳内；

直流电源模块有多个，分别与多个绕组饼一一对应，绕组饼端子处出线 后与对应的直流电源模块连接；

相邻的两个绕组饼之间形成水平方向的油道；

粒子动力学观测系统包括同步机、计算机、双头激光源、激光片和CCD 相机；同步机分别与计算机、双头激光源和CCD相机连接；

CCD相机与双头激光源位于同一水平面上，且两者相互垂直；

双头激光源与所要观察的油道在同一水平面上，激光片位于双头激光源与 油道之间，且设置在双头激光源的激光发射路径上；

绕组模型、油箱和散热片通过油循环外管道连接，粒子发射器设置在油循 环外管道上，且靠近绕组模型的底部，定目筛网设置在粒子发射器的出口处。

进一步的，绕组外壳采用透明有机玻璃材料制成，油循环外管道采用不锈 钢材料制成。

进一步的，绕组外壳由上而下均匀设置有卡槽，卡槽与绕组饼一一对应， 绕组饼的两端嵌入绕组外壳的卡槽内。

进一步的，绕组饼由多个呈弧形的镍铬合金条紧密排列构成，多个镍铬合 金条具有相同的圆心角，多个镍铬合金条的弧长从内向外为由短渐长；每个镍 铬合金条经过退火软化处理并用B级绝缘纸包裹；镍铬合金条之间用导线首尾 串联。

进一步的，每个绕组饼内设置有两个热电偶。