一种干式配电变压器加速老化试验方法技术

本发明专利技术公开了一种干式配电变压器加速老化试验方法，所述老化试验方法包括以下步骤：对典型用电台区的类型和数量进行选择；对加速老化试验参数进行计算；选定负载率，计算实际使用寿命；计算等效寿命损失试验参数；判断绕组热点的温升值是否在限定范围内；如果绕组热点的温升值在限定范围内则调整电流曲线，记录实时温度分布情况；进行加速老化试验。采用本发明专利技术所提出的老化试验方法，可以准确有效地综合评估其绝缘性能和使用寿命，以及为获取实际劣化过程规律，提供科学合理的试验方法借鉴，为配电变压器节能和综合性能评估、配电台区综合节能等技术研究以及配电变压器质量抽样检测等技术服务工作提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配电网中压电器设备性能试验方法，具体涉及一种计及负载率的干式配电变压器加速老化试验方法。
技术介绍
干式变压器是一种依靠空气对流进行冷却的，用于局部照明、电子线路等小容量的变压器。电力系统中，一般汽机变、锅炉变、除灰变、除尘变、脱硫变等都是干式变压器。干式变电器用的横流式冷却风机是一种进、出风口均无导叶、专用于干式变电器冷却的横流式风机。其主要部件有：专用单相或三相小功率感应异步电动机、横流式叶轮、机壳、导风装置。干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度时的绝缘将被破坏，是导致干式变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。针对干式配电变压器的绝缘系统性能、绝缘材料劣化规律和使用寿命问题的研究都需要进行电老化或高温老化试验。目前在实验室条件下研究干式配电变压器树脂绝缘材料老化规律主要是通过对绝缘材料样本进行高温、电加速老化试验获得的。主要是参照GB2567“树脂浇铸体性能试验方法”和IEC216-2“电气绝缘材料耐热性能测试导则”对一定尺寸的环氧树脂浇注样品单独进行高温或电加速老化试验，得出绝缘材料的性能变化趋势，从而实现其绝缘系统寿命的评估。实际应用过程中，干式配变的环境温度以及负荷大小对干变的绝缘树脂老化起着决定性的作用，其绝缘系统寿命会受到台区的运行环境和负载率等因素的影响。因此，为了准确有效地综合评估其绝缘性能和使用寿命，配变整机的加速老化试验需要综合考虑干式配变的环境温度、负载系数等因素的影响。因此，需要提供一种考虑台区负载率的干式配电变压器加速老化试验方法，以综合现有的典型配电台区负荷调研数据，得出干式配变的加速老化试验方法，为提高绝缘系统的绝缘性能和寿命的准确评估提供可靠依据。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种干式配电变压器加速老化试验方法，所述老化试验方法包括以下步骤：a)选择用电台区的类型和数量；b)计算加速老化试验参数；c)确定负载率，计算实际使用寿命；d)计算等效寿命损失试验参数；e)判断绕组热点的温升值是否在限定范围内；f)如果e)步中的绕组热点的温升值在限定范围内则调整电流曲线，记录实时温度分布情况；g)进行加速老化试验。优选地，所述步骤a)中的用电台区的类型和数量包括城区工业6台、城区商业9台、城区居民9台、农村农业8台和农村居民10台。优选地，所述步骤b)中的对加速老化试验参数计算包括以下步骤：①测量绕组温度初始值T0；②绕组在负载率K的条件下持续运行t时段后计算绕组热点的温升值：Δθwhn=Z·Δθwr·KnqΔθwht=Δθwhn+(Δθwhtn-1-Δθwhn)·e-t/τ;]]>③计算绕组的日寿命损失：Ln=∫TT+tneln2θd[Δθwht+Bcos2π24(T+t-TX)+θad-θc]·dt;]]>④计算绕组的年寿命损失：Lan=Σj=1365eln2θd[θay+Acos2π365(j-DX)]Σn=1NL(n);]]>⑤计算实际的预计使用寿命：LY＝(Lan/8760)·20；上述公式中，绕组的温度；Δθwr：在额定值下的绕组平均温升；τ：绕组热时间常数，单位为h；Δθwh：绕组最热点温度，单位为℃；θad：日平均温度，单位为℃；θc：绝缘系统具有正常寿命损失的热点温度；θay：年平均温度，单位为℃；A：日平均温度的年变化最大值，单位为K；B：日环境温度的变化最大幅值，单位为K；TX：一天中环境温度最高的时刻；DX：一年中环境温度最高的那一天；K1,K2,......KN：各阶段负载率；t1,t2,......tN：各个负载率的持续时间；j：变压器的温度；N：一天内不同负载率的个数；M：一年中具备不同日负载率周期的个数；θd：绝缘系统寿命直线斜率，恒等于寿命损失率加倍的温度增加值；Z：热点温升与绕组平均温升的比值；q：负载率K的指数，用表示平均温升随负载电流变化而变化的关系。优选地，所述步骤b)中的所述加速老化试验选用F级绝缘的变压器。优选地，所述干式变压器的额定负载温升是145℃，绕组热点最高允许值190℃，低压侧额定电流为288.7A。优选地，如果所述步骤e)中的绕组热点的温升值是否在限定范围内，则继续进行步骤d)计算等效寿命损失试验参数。优选地，所述步骤g)包括以下步骤：将试品变压器的低压侧短路，高压侧接入中间变压器调节电压。优选地，通过调节所述中间变压器输出电压使得二次侧电流达到试验参数计算值，连续通电时间达计算值，记录绕组径向和纵向测温点温度变化。和最接近的现有技术比，本专利技术的有益效果为：本专利技术综合考虑了供电台区分类、台区负载率、环境温度等影响因素，设计了一种干式配变的加速老化试验方法，为准确有效地综合评估其绝缘性能和使用寿命，以及为获取实际劣化过程规律，提供科学合理的试验方法借鉴，可以有效支撑配电变压器节能技术北京市重点实验室的核心研究业务，为配电变压器节能和综合性能评估、配电台区综合节能等技术研究以及配电变压器质量抽样检测等技术服务工作提供支持。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术干式配电变压器加速老化试验方法实施流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。为了彻底了解本专利技术，将在下面的实施例中提供详细说明。显然，本专利技术实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。本专利提出一种考虑台区负荷特点的干式配电变压器加速老化试验方法，结合GB17211-1998干式配变负载导则，以典型配电台区负荷调研数据为依据，计算在相应绝缘等级绕组热点温升限制条件允许范围内的加速老化试验参数，通过模拟负载法调整负载电流曲线，进行干变整机稳态温升试验，测量记录高低压绕组纵向和径向温度分布数据，实现干式配变的加速老化试验，为干式配电变压器环氧树脂浇注绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式配电变压器加速老化试验方法，其特征在于，所述老化试验方法包括以下步骤：a)选择用电台区的类型和数量；b)计算加速老化试验参数；c)确定负载率，计算实际使用寿命；d)计算等效寿命损失试验参数；e)判断绕组热点的温升值是否在限定范围内；f)如果e)步中的绕组热点的温升值在限定范围内则调整电流曲线，记录实时温度分布情况；g)进行加速老化试验。

【技术特征摘要】
1.一种干式配电变压器加速老化试验方法，其特征在于，所述老化试验方法包括
以下步骤：
a)选择用电台区的类型和数量；
b)计算加速老化试验参数；
c)确定负载率，计算实际使用寿命；
d)计算等效寿命损失试验参数；
e)判断绕组热点的温升值是否在限定范围内；
f)如果e)步中的绕组热点的温升值在限定范围内则调整电流曲线，记录
实时温度分布情况；
g)进行加速老化试验。
2.根据权利要求1所述的干式配电变压器加速老化试验方法，其特征在于，所述
步骤a)中的用电台区的类型和数量包括城区工业6台、城区商业9台、城区居民9台、
农村农业8台和农村居民10台。
3.根据权利要求1所述的干式配电变压器加速老化试验方法，其特征在于，所述
步骤b)中的对加速老化试验参数计算包括以下步骤：
①测量绕组温度初始值T0；
②绕组在负载率K的条件下持续运行t时段后计算绕组热点的温升值：
Δθwhn=Z·Δθwr·Knq]]>Δθwht=Δθwhn+(Δθwhtn-1-Δθwhn)·e-t/τ;]]>③计算绕组的日寿命损失：
Ln=∫TT+tneln2θd[Δθwht+Bcos2π24(T+t-TX)+θad-θc]·dt;]]>④计算绕组的年寿命损失：
Lan=Σj=1365eln2θd[θay+Acos2π365(j-DX)]Σn=1NL(n);]]>⑤计算实际的预计使用寿命：
LY＝(Lan/8760)·2...

【专利技术属性】
技术研发人员：关石磊，韩筛根，吴燕，柏志新，刘岚，李东良，辛倩，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11