一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置的制作方法

1.本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置。


背景技术：

2.在一定的外施电压作用下，在电场较强的区域静电荷在绝缘较弱的位置首先发生静电游离，但没有形成绝缘击穿，这种静电荷流动的现象就称为局部放电。因为变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的提高，绝缘承受的电场强度值很高，在绝缘薄弱处很容易产生局部放电，产生局部放电的主要原因有：零部件结构有尖角、毛刺，造成电场畸变，放电起始电压降低；有异物和粉尘，引起电场集中；在外电场作用下发生电晕放电或击穿放电；有水分或气泡；因水、气介电系数较低，所以在电场的作用下，首先发生放电；金属结构件悬浮剂接触不良形成电场集中或产生火花放电。局部放电的痕迹在固体绝缘上常常只留下一个小斑，或者是树枝形烧痕，在油中，则出现一些分解的小气泡。
3.变压器局部放电时间虽短，能量也很小，但却具有很大的危害性，它的长期存在对绝缘材料将产生较大的破坏作用，一是使邻近局部放电的绝缘材料，受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏；二是由放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加，最终导致热击穿。运行中的变压器，内部绝缘的老化及破坏，多是从局部放电开始。
4.由于变压器中的局部放电现象不明显，仅凭肉眼难以观察出，使用相关仪器进行检测时，也仅能探测出是否存在局部放电现象，其具体的放电原因可能性众多，需操作人员打开变压器油箱进入其内部，凭借经验对变压器内部结构中可能出现局部放电现象之处进行调整，若调整有误，则需重新打开油箱进入其内部再次调整。变压器油箱内部结构复杂，寻找放电点工序多，花费时间也很长，其仅是打开油箱就至少需要一天的时间，且目前对局部放电现象研究甚少，操作人员仅能凭借经验逐步试错，耗时耗力。
5.中国专利cn109870638a中公开了一种局部放电缺陷模拟试验用实体变压器，其仿照变压器设置了变压器本体、放电模型、温控装置及检测装置，其待测试品采用的是与变压器中相同的绕组，成本高昂。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置，用以解决目前改善变压器局部放电现象耗时长、研究局部放电现象成本高的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置，其中，包括：油箱、设置于所述油箱上的第一套管以及第二套管、设置于所述油箱内的试品组件以及固定于所述油箱上的若干用于检测气体或/和液体成分以及温度的检测件；
8.所述试品组件从上到下依次包括第一静电板、绝缘件和第二静电板，所述第一静电板与所述第一套管电连接，所述第二静电板与所述第二套管电连接；
9.所述油箱的箱盖上设置有通人的人孔。
10.本发明一个较佳实施例中，所述油箱的箱盖通过螺栓与箱体固定，所述箱盖与所述箱体之间设置有密封垫以及圆钢，所述圆钢设置于所述密封垫的外侧。
11.本发明一个较佳实施例中，所述油箱包括上下拼合的箱盖和箱体，所述箱盖的下表面设置有环形压槽，所述试品组件还包括设置在所述第一静电板的上部的压板，所述箱盖关闭时，所述压槽抵住所述压板。
12.本发明一个较佳实施例中，所述第一静电板与所述第二静电板为环形，所述第一静电板与所述第二静电板的尺寸相等，所述绝缘件为与所述第一静电板和所述第二静电板尺寸对应的绝缘端圈。
13.本发明一个较佳实施例中，所述第一静电板与所述第二静电板的结构相同，所述第一静电板包括环形绝缘骨架、由内向外依次绕设在所述绝缘骨架表面的扁铜线、金属化皱纹纸、微皱纸以及一端与所述扁铜线连接，另一端位于所述微皱纸的外部的引出线。
14.本发明一个较佳实施例中，所述第一套管为电容式套管，所述第一套管通过所述引出线与所述第一静电板连接，所述第二套管为纯瓷套管，所述第二套管通过所述引出线与所述第二静电板连接。
15.本发明一个较佳实施例中，所述油箱内还设置环形支架，所述环形支架包括由下至上依次排列的环形下层木板、环形中层木板以及环形上层木板，以及连接和支撑下层木板、中层木板以及上层木板的绝缘支腿，所述下层木板通过定位钉固定于油箱底部，所述试品组件设置在所述上层木板上，所述绝缘支腿的顶部高于所述上层木板。
16.本发明一个较佳实施例中，所述检测件包括设置于所述油箱侧壁的光纤测温接口、在线监测上接口以及在线监测下接口，所述光纤测温接口穿过油箱箱壁且测温点设置于所述油箱的内部。
17.本发明一个较佳实施例中，所述油箱的底部设置有注放油阀以及放油塞，所述油箱侧壁设置有油样活门，所述油样活门位于所述在线监测上接口与所述在线监测下接口之间。
18.本发明一个较佳实施例中，所述油箱的侧壁上设置有至少一个可视观察窗，所述可视观察窗采用透明pvc板制成。
19.本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优势：本发明通过较低的成本，采用静电板作为局部放电的载体来进行试验，自行控制局部放电的因素，并通过比对检测数据，获取不同的局部放电情况下，变压器油以及附近气体的参数差异。由于变压器油箱本身就是密封焊死的，拆装耗时久，故本发明可以帮助在组装变压器并进行变压器的局部放电试验时，帮助快速判断局部放电的原因，以及调整方式，避免多次拆装变压器油箱，省时省力。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
21.图1是本发明一实施例中所述的一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置的正视图；
22.图2是图1中a部分的放大示意图；
23.图3是本发明一实施例中所述的一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置的俯视图；
24.图4是本发明一实施例中所述的一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置的第一静电板的示意图；
25.图5是本发明一实施例中所述的一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置的环形支架的示意图。
26.图中所示：
27.10-油箱；101-箱盖；102-箱体；103-密封垫；104-圆钢；105-观察窗；106-人孔；201-第一静电板；2011-绝缘骨架；2012-金属化皱纹纸；2013-微皱纸；2014-扁铜线；2015-引出线；202-第二静电板；203-绝缘件；204-环形支架；2041-下层木板；2042-中层木板；2043-上层木板；2044-绝缘支腿；205-压板；301-光纤测温接口；302-在线监测上接口；303-在线监测下接口；304-注放油阀；305-放油塞；306-油样活门；401-第一套管；402-第二套管；403-升高座；404-抽真空接口；405-油补偿装置。
具体实施方式
28.为了便于理解，下面结合实施例阐述所述一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
32.参照图1所示，一种用于模拟变压器局部放电现象的试验装置，包括油箱10、设置于油箱10内部的试品组件、固定于油箱10外壁的若干用于检测气体或/和液体成分以及温度的检测件以及设置于油箱10上的套管组件。
33.继续参照图1所示，油箱10包括上下拼合的箱盖101和箱体102，箱盖101的下表面设置有环形压槽。油箱10的箱盖101通过螺栓与箱体102固定，结合图2所示，箱盖101与箱体102之间设置有密封垫103以及圆钢104，圆钢104设置于密封垫103的外侧，在试验完毕后可以直接打开箱盖101，省时且方便。
34.参照图1所示，油箱10的侧壁上设置有至少一个可视观察窗105，可视观察窗105采用透明pvc板制成，以实时观测油箱10内的局部放电的现象变化。
35.此外，结合图1和图3所示，油箱10的箱盖101上设置有通人的人孔106，操作员可以通过人孔106进出，更换或调整试品。
36.参照图1所示，试品组件从上到下依次包括第一静电板201、绝缘件203和第二静电板202，第一静电板201与第二静电板202为环形，第一静电板201与第二静电板202的尺寸相等，绝缘件203为与第一静电板201和第二静电板202尺寸对应的绝缘端圈。
37.第一静电板201与第二静电板202的结构相同，结合图1和图4所示，第一静电板201包括环形绝缘骨架2011、由内向外依次绕设在绝缘骨架2011表面的扁铜线2014、金属化皱纹纸2012、微皱纸2013以及一端与扁铜线2014连接，扁铜线2014与绝缘骨架相接触，通过金属化皱纹纸2012包覆住以进行固定，另一端位于微皱纸2013的外部的引出线2015。
38.结合图1和图5所示，油箱10内还设置环形支架204，环形支架204包括由下至上依次排列的环形下层木板2041、环形中层木板2042以及环形上层木板2043，以及连接和支撑下层木板2041、中层木板2042以及上层木板2043的若干绝缘支腿2044，下层木板2041通过定位钉固定于油箱10底部，试品组件设置在上层木板2043上，外圈的绝缘支腿2044的顶部高于上层木板2043以辅助固定试品。
39.如图1所示，试品组件还包括设置在第一静电板201的上部的压板205，箱盖101关闭时，压槽抵住压板205。
40.继续参照图1所示，检测件包括设置于油箱10侧壁的光纤测温接口301、在线监测上接口302以及在线监测下接口303，光纤测温接口301穿过油箱10箱壁且测温点设置于油箱10的内部以实时监测变压器油的温度变化。油箱10的底部设置有注放油阀304以及放油塞305，需要大量注油或放油时实用注放油阀304，需要少量取油时打开放油塞305。油箱10侧壁设置有油样活门306，油样活门306位于在线监测上接口302与在线监测下接口303之间，通过油样活门306可以少量获取位于中层的变压器油，用于进行下一步分析。
41.参照图1所示，套管组件包括设置在油箱10上的第一套管401以及第二套管402，第一套管401为电容式套管，第一套管401通过引出线与第一静电板201连接，第二套管402为纯瓷套管，第二套管402通过引出线与第二静电板202连接。第一套管401的底部设置于油箱10的升高座403内，升高座403的顶侧设置有抽真空接口404以及油补偿装置405，抽真空接口404、油补偿装置405以及升高座403依次连通。
42.本发明工作时，在试品组件上放置适量碎屑或者水滴或者其他可能会导致局部放电的物品，对试品组件通电后，通过检测件对油箱10内的变压器油的温度、成分以及挥发的气体成分等进行检测，并记录相关数据。通过多次试验，分析不同的局部放电情况下，变压器油以及周围气体的参数变化，以及通过观察窗105观察局部放电时，试品是否发生变化。单次试验结束后，打开油箱10盖，通过人孔106进入油箱10内更换试品，进行下一次试验。
43.本发明通过较低的成本，采用静电板作为局部放电的载体来进行试验，自行控制
局部放电的因素，并通过比对检测数据，获取不同的局部放电情况下，变压器油以及附近气体的参数差异。由于变压器油箱本身就是密封焊死的，拆装耗时久，故本发明可以帮助在组装变压器并进行变压器的局部放电试验时，帮助快速判断局部放电的原因，以及调整方式，避免多次拆装变压器油箱，省时省力。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。