变压器油中悬移微气泡局部放电模拟实验装置的油路系统

摘要

本发明公开了一种变压器油中悬移微气泡局部放电模拟实验装置的油路系统，包括模拟油道（7）、循环泵（6）和加热管（2），模拟油道（7）与循环泵（6）和加热管（2）通过管道连接成油道循环回路，其特征是：管道上装有气压表（5），在管道上设有注油口（8）和抽真空接口（9），注油口（8）连通真空注油装置（3），抽真空接口（9）通过抽气阀（4）接有定量气体的气袋（41），在模拟油道（7）的进油口设有定目筛网（1）。本发明具有如下的优点：能向油路中注入气泡，模拟变压器油中悬浮、移动微气泡缺陷，并且能够实现对微气泡尺寸大小的调节。

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器油局部放电模拟实验装置，具体涉及一种变压器油中悬移微气泡局部放电模拟实验装置的油路系统。

背景技术

纯净的变压器油绝缘性能良好，当油中存在微气泡时其绝缘性能会大大下降。在油浸式电力变压器运行过程中，由于内部固件和绝缘材料吸附、真空注油欠佳、运行中机械振动以及密封老化等因素，以及变压器内部出现局部放电、高能放电和局部过热等故障时，会导致变压器油直接发生裂解而产生各种微量气体，形成悬浮状态的微气泡由于气泡的介电常数小于变压器油的介电常数，电场分布又与绝缘介质的介电常数成反比，使得气泡中的电场强度比变压器油中高许多，而气泡的耐电强度又比变压器油要低很多，从而导致气泡内特别容易发生放电，进而引起局部击穿，威胁变压器运行安全。

中国专利文献CN101793939A公开了一种变压器油中悬移金属微粒局部放电模拟实验装置，它包括感应调压器（T1）、无晕试验变压器（T2）、无局放保护电阻（R）、标准电容分压器（C1、C2）、局部放电发生装置、超高频天线、无感检测电阻、同轴电缆、宽频高速超大容量数字存储示波器。该专利能模拟变压器油中悬浮移动金属微粒在不同场强、油流速度、温度下交流电场作用产生局部放电，但它不能模拟测试变压器油中悬移微气泡局部放电。

“绝缘油中悬移气泡局部放电特性”，唐炬、朱黎明、麻守孝、周加斌、陈长杰，《高电压技术》第36卷第6期，第1341页至第1346页，于2010年6月公开了一种“局部放电测量系统”， 它由感应调压器、无晕试验变压器、无局放保护电阻、标准电容分压器、局部放电发生装置、局部放电检测装置组成。该装置可以对油中悬移气泡进行模拟，在注满油的油道中抽出一定量的油，使气体进入油道中并通过油泵将气泡打散并均匀分布在放电油道中。该装置可以通过变压器改变场强，通过加热电阻调节温度等影响因素并研究流速对放电的影响，但是由于该装置采用直接注油的方式，可能使装置中存在一定的气隙，无法保证在加入杂质微粒前装置内充满工程纯油，对加入杂质后的实验结果造成一定影响；另外，该装置不能控制气泡的尺寸，无法研究气泡大小对放电的影响，因此无法精确的研究悬移微气泡对变压器油中局部放电的影响机理。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种变压器油中悬移微气泡局部放电模拟实验装置的油路系统，它能向油路中注入气泡，模拟变压器油中悬浮、移动微气泡缺陷，并且能够实现对微气泡尺寸大小的调节，从而研究局部放电信号与微气泡尺寸的关系，为变压器内微气泡缺陷的局部放电模式识别和故障诊断提供可靠的实验数据。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括模拟油道、循环泵和加热管，模拟油道与循环泵和加热管通过管道连接成油道循环回路，管道上装有气压表，在管道上设有注油口和抽真空接口，注油口连通真空注油装置，抽真空接口通过抽气阀接有定量气体的气袋，在模拟油道的进油口设有定目筛网。

真空注油装置包含储油罐，储油罐通过第一进油阀连接注油泵，注油泵再通过第二进油阀接到管道的注油口。

在加入气泡时，打开第一进油阀、第二进油阀和抽气阀，注油泵从油道循环回路中反向抽油，使气袋中的气体吸入油道循环回路中，注油泵停止运行，关闭第一进油阀、第二进油阀和抽气阀；开启循环泵，使变压器油带动气泡在油道循环回路流动，气泡通过定目筛网的过滤和分离，实现了悬移微气泡的尺寸的控制；悬移微气泡进入模拟油道中进行放电测试。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：能向油路中注入气泡，模拟变压器油中悬浮、移动微气泡缺陷，并且能够实现对微气泡尺寸大小的调节。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为变压器油的击穿电压随气体含量变化的曲线图。

图中：1.定目筛网；2.加热管；3.真空注油装置；31.第一进油阀；32.注油泵；33.第二进油阀；34.储油罐； 4.抽气阀；41.气袋；5.气压表；6.循环泵；7. 模拟油道；8. 注油口；9. 抽真空接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明包括模拟油道7、循环泵6和加热管2，模拟油道7与循环泵6和加热管2通过管道连接成油道循环回路，管道上装有气压表5，在管道上设有注油口8和抽真空接口9，注油口8连通真空注油装置3，抽真空接口9通过抽气阀4接有定量气体的气袋41，在模拟油道7的进油口设有定目筛网1。

上述真空注油装置3包含储油罐34，储油罐34通过第一进油阀31连接注油泵32，注油泵32再通过第二进油阀33接通注油口8。

在加入气泡时，打开第一进油阀31、第二进油阀33和抽气阀4，注油泵32从油道循环回路中反向抽油，使气袋41中的气体吸入油道循环回路中，注油泵32停止运行，关闭第一进油阀31、第二进油阀33和抽气阀4；开启循环泵6，使变压器油带动气泡在油道循环回路流动，气泡通过定目筛网1的过滤和分离，实现了悬移微气泡的尺寸的控制；悬移微气泡进入模拟油道中进行放电测试。模拟油道中装有高压放电发生装置，该装置专门用于对模拟油道中流动油的放电测试

加热管2对油道循环回路的变压器油加热，以测试不同油温下的放电参数；循环泵6能够改变油道循环回路中的油速，以便测试不同流速下的的放电参数。

上述气袋41用真空泵替换。

当向油道循环回路真空注油时，用真空泵替换气袋41，打开抽气阀4，真空泵启动，向外抽气，真空注油装置3的第一进油阀31、第二进油阀33打开，注油泵32向油道循环回路注油，完成了真空注油，可以保证注油过程中实验装置内不存在残留气隙，从而确保油道循环回路为纯净的变压器油。

应用本发明的变压器油检测实验：

保持室温不变，放电极板的固定不变，对于不同气体含量下进行击穿放电试验，变压器油中气体含量分别取150ml，600ml，1200ml，1500ml，1800ml和2100ml，分别进行静止与流动状态下变压器油的击穿放电试验，测试相应状态下的击穿电压，试验结果如图2所示。从图2看出，变压器油中气体含量增加，击穿电压下降，绝缘性变差；在相同的气体含量下，变压器油处于流动状态下的击穿电压大于静止状态，变压器油静止情况下的绝缘性较差。

检测实验中，可以更换定目筛网1，以改变气泡的大小，从而测试气泡大小对变压器油绝缘性的影响。所以，本发明能够准确测试变压器油中气泡对绝缘性能的影响。