一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法技术

本发明专利技术公开了一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法，属于电气工程领域。该方法的原始绝缘油试样取自带缺陷互感器，满足制备大量试验样本需求的同时，其结果可直接用于带缺陷互感器的缺陷分析。通过批量制备低温组和回温组两组绝缘油样本的方式，研究了低温对绝缘油性能影响及绝缘油经历低温后的绝缘性能变化。方法中，借助油中溶解气体含量来把控大量样本的一致性，每一个样本的击穿电压测试仅击穿六次，规避了多次击穿的热效应对油温的干扰。该研究方法可用于探索外界低温环境所导致的冷启动、运行环境温差大等问题对油浸式电流互感器绝缘油性能的影响。流互感器绝缘油性能的影响。流互感器绝缘油性能的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法


[0001]本专利技术属于电气工程领域，具体涉及一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法，具体为绝缘油在低温条件下和低温回温后的工频击穿特性试验方法。
技术背景
[0002]在实际生产过程中，北方地区会出现油浸式电气设备秋冬季节投产、冬季设备本体补油及临时性检修带来的冷启动等问题。据权威统计，同批次同型号的油浸式电气设备(如：箱式变压器、油浸式电流互感器)，在北方寒冷地区的运行缺陷率明显高于气候温暖地区。外界低温环境所导致的冷启动、运行环境温差大等问题，是否影响油浸式电流互感器等充油电气设备绝缘油的绝缘性能，该问题值得研究。
[0003]油耐压试验(即绝缘油击穿电压值测试)是考核绝缘油绝缘性能的关键指标之一，电力行业将被试绝缘油试样连续6次击穿电压的算数平均值作为平均击穿电压值，以评估绝缘油性能的优劣。《高寒条件下变压器油击穿特性试验》、《变压器油工频电压击穿特性的统计研究》等文献，研究了不同水分含量绝缘油的击穿特性。以《变压器油工频电压击穿特性的统计研究》一文为例，作者采用同一绝缘油试样连续击穿60次的方式，探究了变压器油工频电压击穿特性，文中图1为不同水分含量的变压器连续60次击穿试验的结果，击穿次数按照上述图1中从第1次到第60次的击穿顺序给出，其击穿电压值整体呈现上升趋势。当然，该方法对于研究室温下的绝缘油击穿性能是没有问题的，但是对于研究绝缘油低温击穿特性，却不可取，原因有：1)同一试样连续击穿数十次，其试验测试过程耗时较长。绝缘油低温击穿特性关键考量温度对击穿电压值的影响，长时间的试验测试过程无法保证绝缘油试样的温度，特别是明显低于室温的低温影响则更大。2)同一试样连续击穿数十次，被绝缘油被高电压反复击穿的放电所产生的热量容易聚集，进而抬升了样本温度。绝缘油低温击穿特性研究要求温度影响因素作为唯一可控变量，而该试验方案引入了击穿多次导致的温升影响。
[0004]其次，《变压器油纸复合绝缘结构低温冷冻特性研究》一文中，作者利用16个试样，研究了冷冻回温过程中油纸复合绝缘介质回温过程中的水分含量变化。存在问题为：仅采用16个试样，其存在样本容量小；同时，样本直接用于测试，并未通过一定的检测项目来考核所制备样本之间的一致性。《高寒条件下变压器油击穿特性试验》的试验方法也存在该问题。
[0005]鉴于此，本专利技术提出了绝缘油低温击穿特性试验方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法。目的是通过更为合理的试验方法，将温度影响因素作为绝缘油低温击穿特性研究的唯一可控变量，开展试验研究，以准确获得低温对绝缘油击穿性能的影响。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的。本专利技术提供了一种油浸式电流互感器绝缘油低温击
穿试验方法，所述油浸式电流互感器的设备本体存在缺陷，将该油浸式电流互感器记为带缺陷互感器，其特征在于，从带缺陷互感器中获取批量原始绝缘油试样，并按照试验温度要求制备试验样本，然后进行试验，所述试验的项目包括油中溶解气体含量测试和击穿电压值测试，即首先通过油中溶解气体含量测试判断试验样本是否合格，再利用油耐压仪测试样本的击穿电压值，具体步骤如下：
[0008]步骤1，获取带缺陷互感器运行的最低环境温度t
min
；
[0009]步骤2，对带缺陷互感器进行拆解后，对其本体中的绝缘油进行取样，并记为原始绝缘油试样；
[0010]步骤3，设定试验温度值
[0011]将带缺陷互感器拆解时的室温记为基准温度t
max
；
[0012]设定低温试验的试验温度值，用低温集合t表示，所述低温集合t包括：最低环境温度t
min
、对从最低环境温度t
min
到零摄氏度0℃之间的温度范围进行等温分割后得到的n个温度值、零摄氏度0℃、对从零摄氏度0℃到基准温度t
max
之间的温度范围进行等温分割后得到的2个温度值；将所述低温集合t中的温度值从大到小排序，并将其中任意一个温度值记为指定测试温度t
i
，i＝1，2...k，k为正整数，k≥n+4；
[0013]根据以上设置，低温集合t的表达式为：t＝{t
i
，t2，...t
k
}，其中，t3＝零摄氏度0℃，t
k
＝t
min
；将n记为插入温度个数；
[0014]步骤4，制备试验样本
[0015]利用步骤2得到的原始绝缘油试样批量制备试验样本，并将试验样本分为三组，记为基准组、低温组和回温组；
[0016]基准组制备试验样本个数为m个，m≥10，试验样本温度均为基准温度t
max
；
[0017]低温组制备试验样本个数为k
×
m个，m≥10，具体的，将低温组的k
×
m个试验样本分为k个小组，每个小组中包括m个试验样本；将低温组中的任意一个小组记为小组A
i
，i＝1，2...k，小组A
i
中每个试验样本的温度均与指定测试温度t
i
相对应；
[0018]回温组制备试验样本个数为k
×
m个，m≥10，具体的，将回温组的k
×
m个试验样本分为k个小组，每个小组中包括m个试验样本；将回温组中的任意一个小组记为小组B
i
，i＝1，2...k，小组B
i
中每个试验样本的温度均与指定测试温度t
i
相对应；
[0019]步骤5，基准组中m个试验样本的室温试验
[0020]所述基准组中m个试验样本的室温试验在基准温度t
max
下进行，其项目包括油中溶解气体含量测试和击穿电压值测试，所述油中溶解气体含量测试用以获取基准组的氢气值，记为基准氢气H2(0)，所述击穿电压值测试用于获取基准组中m个试验样本的击穿电压值，具体步骤如下：
[0021]步骤5.1，油中溶解气体含量测试
[0022]首先在基准组中的m个试验样本中任选两个试验样本进行油中溶解气体含量测试，并进行如下判断：
[0023](1)若所选两个试验样本中的氢气含量的差值不大于r微升/升，取二者氢气含量的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；所述微升/升为每升原始绝缘油中含有的氢气体积含量比，氢气体积为微升、即10
‑6升；
[0024](2)若所选两个试验样本中的氢气含量差值大于r微升/升，在其他试验样本中任
取一个试验样本，测试其氢气含量，并与前两个试验样本的氢气含量进行对比：
[0025]若该试验样本氢气含量与前两个试验样本中任一个试验样本的氢气含量的差值不大于r微升/升，则将氢气含量的差值不大于r微升/升的两个试验样本的氢气含量值的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；
[0026]若该试验样本氢气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油浸式电流互感器绝缘油低温击穿试验方法，所述油浸式电流互感器的设备本体存在缺陷，将该油浸式电流互感器记为带缺陷互感器，其特征在于，从带缺陷互感器中获取批量原始绝缘油试样，并按照试验温度要求制备试验样本，然后进行试验，所述试验的项目包括油中溶解气体含量测试和击穿电压值测试，即首先通过油中溶解气体含量测试判断试验样本是否合格，再利用油耐压仪测试样本的击穿电压值，具体步骤如下：步骤1，获取带缺陷互感器运行的最低环境温度t
mmin
步骤2，对带缺陷互感器进行拆解后，对其本体中的绝缘油进行取样，并记为原始绝缘油试样；步骤3，设定试验温度值将带缺陷互感器拆解时的室温记为基准温度t
max
；设定低温试验的试验温度值，用低温集合t表示，所述低温集合t包括：最低环境温度t
min
、对从最低环境温度t
min
到零摄氏度0℃之间的温度范围进行等温分割后得到的n个温度值、零摄氏度0℃、对从零摄氏度0℃到基准温度t
max
之间的温度范围进行等温分割后得到的2个温度值；将所述低温集合t中的温度值从大到小排序，并将其中任意一个温度值记为指定测试温度t
i
，i＝1，2...k，k为正整数，k≥n+4；根据以上设置，低温集合t的表达式为：t＝{t
i
，t2，...t
k
}，其中，t3＝零摄氏度0℃，t
k
＝t
min
；将n记为插入温度个数；步骤4，制备试验样本利用步骤2得到的原始绝缘油试样批量制备试验样本，并将试验样本分为三组，记为基准组、低温组和回温组；基准组制备试验样本个数为m个，m≥10，试验样本温度均为基准温度t
max
；低温组制备试验样本个数为k
×
m个，m≥10，具体的，将低温组的k
×
m个试验样本分为k个小组，每个小组中包括m个试验样本；将低温组中的任意一个小组记为小组A
i
，i＝1，2...k，小组A
i
中每个试验样本的温度均与指定测试温度t
i
相对应；回温组制备试验样本个数为k
×
m个，m≥10，具体的，将回温组的k
×
m个试验样本分为k个小组，每个小组中包括m个试验样本；将回温组中的任意一个小组记为小组B
i
，i＝1，2...k，小组B
i
中每个试验样本的温度均与指定测试温度t
i
相对应；步骤5，基准组中m个试验样本的室温试验所述基准组中m个试验样本的室温试验在基准温度t
max
下进行，其项目包括油中溶解气体含量测试和击穿电压值测试，所述油中溶解气体含量测试用以获取基准组的氢气值，记为基准氢气H2(0)，所述击穿电压值测试用于获取基准组中m个试验样本的击穿电压值，具体步骤如下：步骤5.1，油中溶解气体含量测试首先在基准组中的m个试验样本中任选两个试验样本进行油中溶解气体含量测试，并进行如下判断：(1)若所选两个试验样本中的氢气含量的差值不大于r微升/升，取二者氢气含量的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；所述微升/升为每升原始绝缘油中含有的氢气体积含量比，氢气体积为微升、即10
‑6升；(2)若所选两个试验样本中的氢气含量差值大于r微升/升，在其他试验样本中任取一
个试验样本，测试其氢气含量，并与前两个试验样本的氢气含量进行对比：若该试验样本氢气含量与前两个试验样本中任一个试验样本的氢气含量的差值不大于r微升/升，则将氢气含量的差值不大于r微升/升的两个试验样本的氢气含量值的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；若该试验样本氢气含量与前两个试验样本的氢气含量的差值均不大于r微升/升，则将该试验样本的氢气含量与前两个试验样本中的任一个样本的氢气含量的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；若该试验样本氢气含量与前两个试验样本中任一个试验样本的氢气含量的差值仍然大于r微升/升，继续在剩余的试验样本中任取一个试验试样，并重复上述过程，直至获得氢气含量的差值不大于r微升/升的两个试验样本，然后将该两个试验样本的氢气含量值的平均值记为基准氢气H2(0)，测试结束；步骤5.2，对m个试验样本逐个进行击穿电压值测试，每个试验样本的击穿次数为6次，即对基准组中的m个试验样本进行测试并得到了6m个基准击穿电压值，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琼，杨波，车传强，窦冰杰，刘天宇，杨文良，王磊，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：