[发明专利]绕组主绝缘温度梯度与泄露电流关联性高压实验系统

摘要

本发明涉及一种绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统，实验系统包括高压绕组、低压绕组、绕组主绝缘、高压侧直流电源模块、低压侧直流电源模块、流速控制采集模块、实验箱、温度传感器、温度采集模块、泄漏电流测试仪及计算机。此外，本发明通过高、低压侧直流电源模块的各段输出功率实现实际负载损耗下变压器绕组主绝缘的温度梯度分布及其泄漏电流测量实验，通过绕组主绝缘的温度梯度和泄漏电流之间的关联性研究，有助于研究绕组主绝缘在实际运行工况下的热老化情况，确定变压器绝缘的使用寿命。

主权项

1.一种绕组主绝缘温度梯度与泄漏电流关联性高压实验系统，用于研究变压器绕组主绝缘在实际运行负载下的温度梯度分布与其泄漏电流两者之间的关联性，其特征在于，主要由高压绕组(1)、低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、高压侧直流电源模块(4)、低压侧直流电源模块(5)、流速控制采集模块(6)、实验箱(7)、一号电极板(801)、二号电极板(802)、泄漏电流测试仪(9)、温度传感器(10)、温度采集模块(11)以及计算机(12)组成，其中：高压绕组(1)、低压绕组(2)、绕组主绝缘(3)、温度传感器(10)以及一号电极板(801)和二号电极板(802)设置在实验箱(7)内部；高压绕组(1)、绕组主绝缘(3)和低压绕组(2)由外向内呈同心圆柱面分布；绕组主绝缘(3)位于高压绕组(1)与低压绕组(2)之间；高压绕组(1)外侧与高压侧直流电源模块(4)相连，低压绕组(2)外侧与低压侧直流电源模块(5)相连；一号电极板(801)位于高压绕组(1)与绕组主绝缘(3)之间；二号电极板(802)位于低压绕组(2)与绕组主绝缘(3)之间；一号电极板(801)以及二号电极板(802)与泄漏电流测试仪(9)相连；温度传感器(10)采用高温绝缘胶依次固定在绕组主绝缘外表面自底部至顶部10％、50％和90％处；温度采集模块(11)与温度传感器(10)相连，用于记录绕组层间绝缘的实时温度；流速控制采集模块(6)控制实验箱(7)内的油流速度；所述的流速控制采集模块置于实验箱侧壁的油路连通管路(14)上；所述的计算机(12)分别与所述的泄漏电流测试仪(9)、所述的温度采集模块(11)以及所述的流速控制采集模块(6)相连，用于后期数据处理；所述的高压绕组(1)分为n段，对应所述的高压侧直流电源模块(4)由n个直流电源构成，n由表达式决定，若n为小数，则向上取整；所述的高压绕组(1)自顶向下，每段由6层线饼(13)构成，若高压绕组(1)最后一段不足6层，便以实际层数构建；每段绕组中的线饼(13)使用导线串联；每段绕组之间没有电气连接；每个高压侧直流电源只与一段高压绕组相连，自顶向下编号为i＝1，2，…n‑1，n；每个高压侧直流电源的输出功率P_i由下式确定，P_H0为高压绕组基本总损耗；所述的低压绕组(2)分为m段，对应所述的低压侧直流电源模块(5)由m个直流电源构成，m由表达式决定，若m为小数，则向上取整；所述的低压绕组(2)自顶向下，每段由6层线饼(13)构成，若低压绕组(2)最后一段不足6层，便以实际层数构建；每段绕组中的线饼(13)使用导线串联；每段绕组之间没有电气连接；每个低压侧直流电源只与一段低压绕组相连，自顶向下编号为j＝1，2，…m‑1，m；每个低压侧直流电源的输出功率P_j由下式确定，P_L0为低压绕组基本总损耗；所述的绕组主绝缘(3)自高压绕组(1)内侧至低压绕组(2)外侧共k层，在主绝缘外表面自底部至顶部10％、50％和90％处安装温度传感器(10)，安装位置编号依次为1、2、3，传感器所测温度为T_ab，其中a为安装位置编号，b为主绝缘层数，共k层，传感器所测温度T_ab表示为：