通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法技术

一种通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法,其特征在于，采用屏蔽良好的直流倍压回路产生直流高压，获得直流电压下油纸绝缘局部放电特性，具体步骤为，首先对试品及实验模型进行选择和处理，然后搭建电导测量平台并对介质场强进行计算，再搭建直流局放实验平台，对局放脉冲次数、局放放电量、局放波形信息进行记录，最后根据所记录的信息实现试品绝缘劣化的表征。其有益效果是：既可以反映纸板表面的平均粗糙程度，又可以判断纸板表面是否出现严重的劣化痕迹。现严重的劣化痕迹。现严重的劣化痕迹。

【技术实现步骤摘要】
通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法


[0001]本专利技术涉及电器件性能测试领域，特别是一种通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法。

技术介绍

[0002]直流输电具有输送容量大、输电距离远、线路损耗低等优点，非常适合远距离大容量输电。自20世纪50年代以来，全世界已有超过80项直流输电工程投运。在高压直流输电系统中，换流变压器是最重要的设备之一，其可靠性及可用。
[0003]性对整个系统而言至关重要。在实际运行条件下，换流变压器阀侧绕组需要同时承受交、直流电压作用。在高直流电压分量下，换流变压器油纸绝缘材料的电导对电场分布起决定性作用，而电场分布情况直接影响换流变压器的绝缘结构设计及运行稳定性。因此，测量研究油纸绝缘材料在不同条件下的电导，对工程实际具有重要意义。
[0004]截至目前，国内外学者针对直流电压下油纸绝缘材料的电导特性已进行大量研究，但研究对象多为变压器油。另一方面，对绝缘纸板电导特性而言，虽有学者进行研究，但主要集中于绝缘纸板的温谱、频谱特性，且实验多在弱电场条件下进行，与工程实际不符。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法,其特征在于，采用屏蔽良好的直流倍压回路产生直流高压，获得直流电压下油纸绝缘局部放电特性，具体步骤为，首先对试品及实验模型进行选择和处理，然后搭建电导测量平台并对介质场强进行计算，再搭建直流局放实验平台，对局放脉冲次数、局放放电量、局放波形信息进行记录，最后根据所记录的信息实现试品绝缘劣化的表征。2.根据权利要求1中所述的通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法，其特征在于，先对试品及实验模型进行选择和处理步骤中，实验前需使用真空加热装置及过滤装置对油进行滤油处理，再进行脱水处理，之后对处理后的变压器油进行检测；绝缘纸板厚度0.5mm，实验前首先将纸板剪裁，随后利用真空加热装置对纸板进行干燥处理，以尽量除去纸板内部水分，干燥完成后将纸板置于真空实验腔内进行真空注油；选取DJR
‑
250型真空干燥装置对变压器油的温度进行控制,干燥器的侧面带有气孔，实验时高压电极由干燥器顶部引出，试品和地电极则置于石英烧杯中进行加热；采用相同初始水分含量的绝缘纸板与不同初始水分含量的变压器油相组合的方法，得到不同含水量的油纸绝缘组合，并用油中含水量对整体含水情况进行表征，采用控制干燥时长的真空干燥法，在干燥过程中定时抽取油样进行含水量检测，干燥时间
‑
微水含量关系式为：w＝6.01+20.46e
‑
0.28t
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(2
‑
1)在后续实验中，仅需控制变压器油干燥时间即可得到确定含水量的油样；电极布置采用平面电极结构，其结构特点是将两个金属电极平放在试品的表面上并相隔一定距离，然后分别被固定。模型的具体尺寸为条状电极厚宽10mm，长80mm，厚5mm，电极边缘倒角，且经过打磨抛光处理。3.根据权利要求1中所述的通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法，其特征在于，所述电导测量平台中。采用平行板板结构测量电极利用该电极可测量高场强下变压器油的电导率，电导测量平台包括第一电极(9)、第二电极(10)、第三电极(11)，三电极均采用不锈钢材质，所述第一电极(9)、第二电极(10)位于试样(12)的上方，第三电极(11)位于试样(12)的下方，采用该三电极结构测量绝缘纸板电导率时，取第一电极(9)为高压电极，第二电极(10)为测量电极，试样(12)为保护电极，测得的结果为表面电导率；取第一电极(9)为高压电极，第二电极(10)为保护电极，试样(12)为测量电极，测得的结果为体积电导率。4.根据权利要求1中所述的通过局放特性实验平台实现绝缘劣化表征的方法，其特征在于，质场强的计算步骤中，在实际操作时，利用高压探头对直流电源的输出电压U0及标准电阻上的电压U
s
分别进行测量，再通过简单的电路计算即可得到试品的电阻值R
x
：R
s
为可调换的标准电阻；R
x
为试品电阻，对变压器油及绝缘纸板的体积电导率而言，电阻值R
x
与电导率γ
v
的关系为：
式中A——电极有效面积，单位为cm2；d——极间距离单位为，cm。对绝缘纸板表面电导率γ
s
而言，其计算公式为：式中b——介质上的电极宽度，单位为cm；l——极间沿面距离，单位为cm。将式(2
‑
3)、(2
‑
4)与式(2
‑
2)联立进行求解，可分别得到变压器油、绝缘纸板体积γ
v
及绝缘纸板表面电导率γ
s
的表达式：的表达式：采用短路接地法实现。在测量体电导率时，施加特定幅值的直流电压同时开始计时,在每个电化时间下作一次测量：1min、2min、5min、10min、50min和100min。如果两次测量得出同样的结果,则实验结束。在测量表面电导率时，电化时间规定为1min，此时间后即使泄漏电流尚未达到稳定状态，实验也应结束。5.根据权利要求1中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李原，周凯，杨森鸿，袁豪，龚薇，孟鹏飞，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：