一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置制造方法及图纸

本公开揭示了一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置，装置主体，装置主体内填充有变压器油；变压器油内设置有不完全封闭的绝缘结构，绝缘结构内束缚有气泡；绝缘结构外侧设置有电极结构，电极结构通过外接电源形成电场，以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置


[0001]本公开属于变压器油局部放电模拟设备
，具体涉及一种变压器匝间绝缘气泡缺陷模拟装置。

技术介绍

[0002]大型油浸式变压器是电力系统的核心资产，对于电网的安全稳定运行具有重要意义。变压器中油纸绝缘的状态是威胁变压器安全运行的重要原因之一。学术研究和工程实践表明，油纸绝缘在电、热、机械、环境、材料老化等多重应力的作用下会产生气泡，而且不充分的浸油和不彻底的祛气会导致气泡残留。当这些气泡束缚在油浸纸匝间绝缘层之间而形成气态薄膜时，会严重畸变电场，进而极易诱发局部放电甚至绝缘击穿事件。对于嵌入在油浸纸匝间绝缘层之间的气泡的局部放电特性的研究有助于认识放电机理和揭示绝缘劣化机制。
[0003]目前，模拟油纸绝缘系统中气泡放电所采用的缺陷模型多为三明治结构，气泡多是密封在厚度为数毫米的油浸纸板间，层与层之间通过固封胶进行粘接。但是，这种缺陷模型在进行模拟试验时，无法观测到气泡的状态，无法改变气泡内的气体成分、以及无法改变气泡的压强等参数，不能有效地模拟匝间绝缘气泡的放电缺陷，进而不利于对油纸绝缘匝间气泡局部放电特性的研究和认识。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足，本公开的目的在于提供一种变压器匝间绝缘气泡缺陷模拟装置，该装置能够对气泡的尺寸、压强和气体组分进行调节，能够有效模拟变压器匝间绝缘气泡缺陷。
[0005]为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
[0006]一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置，包括：
>[0007]装置主体，装置主体内填充有变压器油；
[0008]变压器油内设置有不完全封闭的绝缘结构，绝缘结构内束缚有气泡，其中，气泡的尺寸可控；
[0009]绝缘结构外侧设置有电极结构，电极结构通过外接电源形成电场，以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。
[0010]优选的，所述绝缘结构包括上绝缘纸层和下绝缘纸层，上绝缘纸层和下绝缘纸层包括若干堆叠的变压器用匝间绝缘纸。
[0011]优选的，所述绝缘结构还包括塑料垫片，其位于上绝缘纸层和下绝缘纸层之间。
[0012]优选的，所述塑料垫片上设置有空腔，用于将气泡束缚在绝缘结构内。
[0013]优选的，所述塑料垫片上还设置有通道，用于将外部气体引入空腔以形成气泡。
[0014]优选的，所述变压器油内还设置有加热装置。
[0015]优选的，所述装置还包括压力泵，用于对微气泡内的压强进行调节。
[0016]优选的，所述电极结构包括高压电极和接地电极。
[0017]优选的，所述高压电极和接地电极的边缘处设有倒圆角。
[0018]优选的，所述倒圆角的半径大于2mm。
[0019]与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
[0020]本公开所述装置可以方便地控制气泡尺寸、改变气体成分、观测气泡状态、控制气泡压强及温度，能够有效模拟变压器匝间绝缘气泡缺陷，为变压器油纸绝缘结构的设计、变压器绝缘试验技术的改进、变压器油纸绝缘气泡放电特性的研究等提供了参考。
附图说明
[0021]图1是本公开一个实施例提供的一种变压器匝间绝缘气泡缺陷模拟装置的结构示意图；
[0022]图2是图1所示装置中塑料垫片的结构示意图；
[0023]附图中的标记说明如下：
[0024]1‑
装置主体；2
‑
压力泵；3
‑
变压器油油面；4
‑
高压电极；5
‑
上绝缘纸层；6
‑
塑料垫片，61
‑
圆孔，62
‑
狭窄通道；7
‑
下绝缘纸层；8
‑
接地电极；9
‑
加热装置；10
‑
注射器。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图1至图2详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本公开的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本公开的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0027]为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本公开实施例的限定。
[0028]一个实施例中，如图1所示，本公开提供一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置，包括：
[0029]装置主体，装置主体内填充有变压器油；
[0030]变压器油内设置有不完全封闭的绝缘结构，绝缘结构内束缚有气泡，其中，气泡的尺寸可控；
[0031]绝缘结构外侧设置有电极结构，电极结构通过外接电源形成电场，以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。
[0032]本专利技术能够对变压器匝间油纸绝缘结构在生产、运行期间产生的气泡缺陷进行真实有效的模拟，这是因为绝缘结构能够束缚气泡，绝缘结构中束缚气泡的空间的体积是确
定的，该体积成为气泡关联的一个最大体积值的约束条件。由于该体积确定，因此专利技术人可以利用任何方便注入气体的工具例如后文的注射器来注入气体到绝缘结构中，当注入的气体的体积越小，其在上述空间中的气泡尺寸也将越小，当注入的气体的体积越大，其在上述空间中的气泡尺寸也将越大，此外，注入的气体的成分是可以控制的。而气泡正是引起气泡缺陷的原因。正是因此，本专利技术可精确控制气泡的尺寸、气体成分。
[0033]另一个实施例中，所述绝缘结构包括上绝缘纸层和下绝缘纸层，上绝缘纸层和下绝缘纸层包括若干堆叠的变压器用匝间绝缘纸。
[0034]本实施例中，上绝缘纸层和所述下绝缘纸层可以分别由3～5张变压器用匝间绝缘纸堆叠而成。进一步的，所述变压器用匝间绝缘纸的形状可以为圆片形或方片形。
[0035]另一个实施例中，所述绝缘结构还包括塑料垫片，其位于上绝缘纸层和下绝缘纸层之间。
[0036]本实施例中，所述塑料垫片的厚度为0.5mm。在该装置内，生成的气泡的高度即为塑料垫片的厚度，即塑料垫片的厚度由设定的气泡高度决定；塑料垫片的作用是在纸层间形成指定高度的结构，气泡的高度同这个塑料垫片的高度。这是因为，体积一定时，塑料垫片中束缚的气泡将呈圆柱体，截面面积与高度的乘积等于体积。因此，塑料垫片的厚度需要与设定的气泡高度的最大值一致，便于对各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟变压器匝间绝缘气泡的缺陷装置，包括：装置主体，装置主体内填充有变压器油；变压器油内设置有不完全封闭的绝缘结构，绝缘结构内束缚有气泡，其中，气泡的尺寸可控；绝缘结构外侧设置有电极结构，电极结构通过外接电源形成电场，以对绝缘结构内气泡的放电特性进行模拟。2.根据权利要求1所述的装置，其中，优选的，所述绝缘结构包括上绝缘纸层和下绝缘纸层，上绝缘纸层和下绝缘纸层包括若干堆叠的变压器用匝间绝缘纸。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述绝缘结构还包括塑料垫片，其位于上绝缘纸层和下绝缘纸层之间。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乔根，张锐，周俊杰，郭冲，刘方吉，孙雨涵，吴治诚，朱文兵，顾朝亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：