一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法制造方法及图纸

本公开属于高压油纸绝缘套管故障模拟技术领域，提供了一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，采用套管缩比模型的试验腔体结构，包括以下步骤：对电容芯子进行真空浸油；将变压器的高压侧与导杆连接，低压侧与电容芯子连接；对套管缩比模型进行缺陷设置，离线检测套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗，计算局部放电起始电压；向套管缩比模型连续施加1.1倍的局部放电起始电压，全程在线监测加压后套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗；判断加压后的局部放电量是否平缓变化，若是则继续加压，否则继续全程在线检测；判断加压后的套管缩比模型是否被击穿，若是则结束试验，记录电容量和介质损耗，否则继续全程在线检测。在线检测。在线检测。

【技术实现步骤摘要】
一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法


[0001]本公开属于高压油纸绝缘套管故障模拟
，具体涉及一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]油纸绝缘具有稳定的绝缘性能和散热性能以及低廉的成本，从20世纪初起就被广泛地应用于各类电力设备，近年来随着特高压工程的实施，油纸绝缘作为一种成熟可靠的绝缘材料，又进一步被用于换流变压器的主绝缘及套管绝缘中。高压套管是变压器的重要组成部分，变压器出线套管结构复杂、设计紧凑，在安装设计不当，运行环境恶劣等条件下很容易成为变压器绝缘系统的最薄弱环节。据统计，套管故障在变压器附件缺陷引发故障中，仅次于分接开关，占变压器电气故障的35％～45％，且这一比例随电压等级的升高而增大，而绝缘受潮则是引起套管故障的首要原因之一。
[0004]由于变压器所引发的严重起火或爆炸故障中，37.3％是套管故障所导致的。套管故障引起的一系列电力设备的破坏性事故显示出电力设备在故障面前的脆弱性，套管内部在设计制造、安装运行环节可能引入的潜伏性绝缘缺陷，如果没有在早期诊断发现，随着套管运行微小的缺陷会逐渐发展劣化，最终可能会引起严重的突发性事故。因此在套管绝缘缺陷的早期对其进行有效诊断避免缺陷发展到发生故障灾变，并及早消除缺陷隐患，可以提升套管和相关设备运行的安全稳定性，对于工程实际具有重要意义。
[0005]目前关于套管故障模拟的研究中，主要集中在对电容芯子受潮进行模拟，或者对实际套管进行模拟，这为重复的实验工作带来了不便。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本公开提出了一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，本公开可用于实验室模拟套管故障的研究，对研究套管故障的发展特性和机理有着重要的意义。
[0007]根据一些实施例，本公开的方案提供了一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，采用如下技术方案：
[0008]一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，所述油纸绝缘套管故障模拟装置采用套管缩比模型的试验腔体结构；其中，所述试验腔体结构包括外腔体和贯穿所述外腔体中间位置的导杆，以及填充在所述外腔体和所述导杆之间的电容芯子；包括以下步骤：
[0009]对电容芯子进行真空浸油；
[0010]将变压器的高压侧与所述导杆连接，低压侧与所述电容芯子连接；
[0011]对套管缩比模型进行缺陷设置，离线检测套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗，计算局部放电起始电压；
[0012]向套管缩比模型连续施加1.1倍的局部放电起始电压，全程在线监测加压后套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗；
[0013]判断加压后的局部放电量是否平缓变化，若是则继续加压，否则继续全程在线检测；
[0014]判断加压后的套管缩比模型是否被击穿，若是则结束试验，记录电容量和介质损耗，否则继续全程在线检测。
[0015]作为进一步的技术限定，所述导杆的两端与所述外腔体的连接处均设置有密封圈。
[0016]作为进一步的技术限定，延伸出所述外腔体的导杆的两端均设置有电极卡槽。
[0017]进一步的，所述变压器的高压侧通过卡槽与导杆连接，低压侧通过导电胶带与电容芯子的外层连接。
[0018]作为进一步的技术限定，所述电容芯子包括绝缘层、金属极板和填充介质，所述金属极板沿所述导杆的周向布设，所述金属极板的外部设置有绝缘层，所述绝缘层与所述外腔体之间填充有填充介质。
[0019]进一步的，所述对套管缩比模型进行缺陷设置，包括电容芯体内X蜡的缺陷模型和电容芯子局部放电的缺陷模型。
[0020]进一步的，所述电容芯体内X蜡的缺陷模型的过程为：使用和X蜡分子式相近的凡士林替代X蜡，在卷制电容芯子的内层纸层中涂抹0.1g凡士林，形成含有X蜡的套管试验模型。
[0021]进一步的，所述电容芯子局部放电的缺陷模型的过程为：在套管电容芯子卷制时在芯子末屏布置约3mm尖刺，形成套管电容芯子局部放电的缺陷模型。
[0022]作为进一步的技术限定，所述真空浸油的具体过程为：将电容芯子放置于外腔体中，使电容芯子的导杆和外腔体壁紧密连接，将真空泵与外腔体上的气阀相连接，对外腔体作抽真空处理，再关闭气阀，利用导管将油阀与盛有干燥绝缘油的容器连接，打开油阀，利用外腔体与外部环境的气压差将绝缘油注入到外腔体中，静置72小时后，实现电容芯子的真空浸油。
[0023]作为进一步的技术限定，所述电容芯子的设计遵循等电容、等台阶的原则。
[0024]与现有技术相比，本公开的有益效果为：
[0025]本公开在缩比模型上模拟套管典型故障，便于在实验室条件下获得大量的实验数据，研究套管的故障特性和故障机理，为实际套管的故障诊断提供理论基础和支撑。
附图说明
[0026]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0027]图1是本公开实施例中的油纸绝缘套管故障模拟装置的结构示意图；
[0028]图2是本公开实施例中的油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法的流程图；
[0029]图3是本公开实施例中电容芯子的设计流程图。
具体实施方式：
[0030]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0031]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033]在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]本公开实施例介绍了一种基于油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法。
[0035]本实施例中所采用的基于油纸绝缘套管故障模拟装置如图1所示，包括外腔体100、导杆200、电极卡槽201和电容芯子300；电容芯子由绝缘层301、金属极板302、填充介质303组成，导杆置于电容芯子300中间，导杆200的两端与外腔体100通过密封圈101连接，导杆200伸出的两端通过电极卡槽201与电源连接线连接，所述外腔体100采用透明的有机玻璃，便于在实验过程对电容芯子模型进行观测；所述外腔体100与导杆200连接处设置有用于外腔体100与导杆200之间电气隔离的聚四氟乙烯垫块，导杆200采用黄铜，电容芯子300的绝缘层301采用绝缘纸板，电容芯子300的金属极板302采用铝箔，电容芯子300的绝缘介质30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，所述油纸绝缘套管故障模拟装置采用套管缩比模型的试验腔体结构；其中，所述试验腔体结构包括外腔体和贯穿所述外腔体中间位置的导杆，以及填充在所述外腔体和所述导杆之间的电容芯子；其特征在于，包括以下步骤：对电容芯子进行真空浸油；将变压器的高压侧与所述导杆连接，低压侧与所述电容芯子连接；对套管缩比模型进行缺陷设置，离线检测套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗，计算局部放电起始电压；向套管缩比模型连续施加1.1倍的局部放电起始电压，全程在线监测加压后套管缩比模型的局部放电量、电容量和介质损耗；判断加压后的局部放电量是否平缓变化，若是则继续加压，否则继续全程在线检测；判断加压后的套管缩比模型是否被击穿，若是则结束试验，记录电容量和介质损耗，否则继续全程在线检测。2.如权利要求1中所述的一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，其特征在于，所述导杆的两端与所述外腔体的连接处均设置有密封圈。3.如权利要求1中所述的一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，其特征在于，延伸出所述外腔体的导杆的两端均设置有电极卡槽。4.如权利要求3中所述的一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，其特征在于，所述变压器的高压侧通过卡槽与导杆连接，低压侧通过导电胶带与电容芯子的外层连接。5.如权利要求1中所述的一种油纸绝缘套管故障模拟装置的试验方法，其特征在于，所述电容芯子包括绝缘层、金属极板和...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆东，朱孟兆，朱文兵，王浩哲，李龙龙，顾朝亮，王建，王学磊，韩明明，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：