本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

變壓器套管(以下簡稱套管)是將變壓器內(nèi)部的高壓線引到油箱外部的出線裝置，是變壓器的重要附件。110kV及以上變壓器套管，通常為油紙電容型。它由瓷套、電容芯子、中心銅管、頭部的儲(chǔ)油柜、中部的安裝法蘭和尾部的均壓球等部分組成。套管整體用頭部的強(qiáng)力彈簧通過中心銅管串壓而成，其中的電容芯子是由絕緣紙和鋁箔加壓力交替卷在中心銅管上成型的。鋁箔形成與中心銅管并列的同心圓柱體電容屏，屏數(shù)可為10-60層。油紙電容型套管是根據(jù)電容分壓原理卷制而成的，電容芯子作為主絕緣，外部為瓷絕緣，里面注入變壓器油。

套管作為變壓器的主要附件，其運(yùn)行狀態(tài)是否良好對于變壓器供電可靠性至關(guān)重要。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明套管故障占變壓器事故的20-30％左右，其中套管絕緣受潮引起的故障比例占據(jù)首位，而水分是引起油紙絕緣劣化的重要因素，因此通過試驗(yàn)研究油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)，包括在線監(jiān)測裝置和局部放電測試儀，還包括：與交流電源連接的調(diào)壓器，用于調(diào)整測試所用的運(yùn)行電壓，與所述調(diào)壓器連接的變壓器，與所述變壓器的次級(jí)繞組連接的保護(hù)電阻，與所述保護(hù)電阻連接的第一試品電容和第二試品電容，與所述第一試品電容連接的第一檢測阻抗，所述局部放電測試儀與所述第一檢測阻抗連接用于檢測所述第一檢測阻抗兩端的局部放電信號(hào)，與所述第二試品電容連接的第二檢測阻抗，所述在線監(jiān)測裝置與所述第二檢測阻抗連接用于檢測所述第二檢測阻抗處的電信號(hào)；

其中，所述變壓器包含待測套管，所述第一檢測阻抗的另一端和所述第二檢測阻抗的另一端接地。

一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法，用于上述所述的測試系統(tǒng)，包括：

S10：在初始狀態(tài)下，測量得到常溫環(huán)境中各待測套管的油中微水含量、本體介損、電容量、絕緣電阻值以及吸收比；

S11：在升溫過程中，依次測量所述待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損和電容量，在降溫過程中，通過在線監(jiān)測裝置得到所述待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損、電容量、高壓介損和泄露電流值；

S12：對所述待測套管注入預(yù)定量的水后，在升溫過程中，測量所述待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損和電容量，在降溫過程中，測量所述待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損、電容、高壓介損和泄露電流；

S13：在常溫環(huán)境中，通過所述在線監(jiān)測裝置得到各所述待測套管的10kV介損和電容量，同時(shí)通過局部放電測試儀得到所述待測套管的局部放電信號(hào)；

S14：當(dāng)達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，判斷當(dāng)前測量結(jié)果與步驟S13中的10kV介損、電容量和局部放電信號(hào)是否發(fā)生變化，如果是，返回步驟S12，否則控制調(diào)壓器持續(xù)調(diào)壓，同時(shí)周期性地測量所述待測套管的介損和電容量，直至所述待測套管出現(xiàn)滲漏油、裂紋或超過步驟S13中電容量5％以上為止。

優(yōu)選地，所述待測套管的數(shù)量為3支。

優(yōu)選地，所述步驟S11中，所述升溫過程的起點(diǎn)為常溫，最大溫度值為90℃。

優(yōu)選地，所述步驟S11中，所述降溫過程的起點(diǎn)為90℃，終點(diǎn)為常溫。

優(yōu)選地，所述步驟S11，在所述升溫過程中，每次升溫幅度為10℃，且保溫3小時(shí)。

優(yōu)選地，所述步驟S12中首次對所述待測套管注入預(yù)定量的水分別為10ml、20ml、30ml，后續(xù)均為30ml。

優(yōu)選地，所述步驟S12在升溫過程之前還包括：在將所述待測套管置于烘房內(nèi)的情況下，周期性地測量所述待測套管的油中微水含量和10kV介損，直至測量結(jié)果沒有變化為止。

優(yōu)選地，所述步驟S12，在所述升溫過程中，每次升溫幅度為10℃，且保溫3小時(shí)。

優(yōu)選地，所述步驟S14中，所述預(yù)定時(shí)間為3周時(shí)間。

本發(fā)明所提供的油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法及系統(tǒng)，基于真型變壓器套管，在不同含水量和不同溫度下，對套管的介損、電容量、局部放電信號(hào)、吸收比等參數(shù)進(jìn)行檢測，以得到測量結(jié)果。該測量結(jié)果可以作為分析其變化規(guī)律的參考數(shù)據(jù)。該測試方法對于后續(xù)研究套管的故障特征、演變和惡化過程提供了幫助；對于變壓器套管進(jìn)水受潮缺陷的預(yù)防和提高變壓器安全運(yùn)行具有非常重要的實(shí)際意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法及系統(tǒng)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明提供的一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))，包括在線監(jiān)測裝置10和局部放電測試儀11，還包括：與交流電源AC連接的調(diào)壓器T1，用于調(diào)整測試所用的運(yùn)行電壓，與調(diào)壓器T1連接的變壓器T2，與變壓器T2的次級(jí)繞組連接的保護(hù)電阻Zf，與保護(hù)電阻Zf連接的第一試品電容Ck和第二試品電容Cx，與第一試品電容Ck連接的第一檢測阻抗Z1，局部放電測試儀11與第一檢測阻抗Z1連接用于檢測第一檢測阻抗Z1兩端的局部放電信號(hào)，與第二試品電容Cx連接的第二檢測阻抗Z2，在線監(jiān)測裝置10與第二檢測阻抗Z2連接用于檢測第二檢測阻抗Z2處的電信號(hào)；

其中，變壓器T2包含待測套管，第一檢測阻抗Z1的另一端和第二檢測阻抗Z2的另一端接地。

在具體實(shí)施中，變壓器T2的參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況選擇，例如可以是具體應(yīng)用環(huán)境中使用的真實(shí)參數(shù)。調(diào)壓器T1用于將電源AC的電壓進(jìn)行調(diào)整，例如將電壓有小達(dá)到調(diào)節(jié)，或者由大到小調(diào)節(jié)，能夠獲取電壓最大值范圍內(nèi)的全部電壓值。變壓器中包含待測套管，在待測套管正常情況下，通過局部放電測試儀以及在線監(jiān)測裝置能夠獲取相應(yīng)的測量結(jié)果，但是在待測套管不正常的情況下，也能通過局部放電測試儀以及在線監(jiān)測裝置能夠獲取相應(yīng)的測量結(jié)果，只不過該測量結(jié)果與正常時(shí)得到的測量結(jié)果是不同的。在正常情況和不正常情況下得到的測量結(jié)果能夠反應(yīng)出何種測量結(jié)果對應(yīng)待測套管處于何種狀態(tài)，從而能夠估計(jì)出使用中的變壓器的套管是否出現(xiàn)故障。

本發(fā)明中，主要是獲取待測套管受潮后對應(yīng)的各個(gè)測量結(jié)果，通過這些測量結(jié)果分析出變化規(guī)律，為預(yù)防變壓器故障提供可靠的數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例提供的測試裝置，為測試方法提供必要的硬件測試基礎(chǔ)，能夠得到待測套管在線工作時(shí)對應(yīng)的測量結(jié)果，對后續(xù)工作中提取表征故障演變過程的特征參量，分析其變化規(guī)律以及預(yù)防和提高變壓器安全運(yùn)行具有非常重要的實(shí)際意義。

圖2為本發(fā)明提供的一種油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法的流程圖。如圖2所示，包括：

S10：在初始狀態(tài)下，測量得到常溫環(huán)境中各待測套管的油中微水含量、本體介損、電容量、絕緣電阻值以及吸收比。

本發(fā)明中，初始狀態(tài)指的是，各個(gè)待測套管沒有受潮的情況，常溫指的是25℃。在本步驟中，在常溫環(huán)境中通過相應(yīng)的測試儀器得到各個(gè)待測套管的初始參數(shù)，例如油中微水含量、本體介損、電容量、絕緣電阻值以及吸收比。由于測量上述參數(shù)用到的儀器均為現(xiàn)有技術(shù)，因此，本實(shí)施例不再贅述。需要說明的是，本步驟不需要在上述實(shí)施例中的油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)中進(jìn)行。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，待測套管的數(shù)量為3支?？梢岳斫獾亩?，待測套管的數(shù)量可以任意選取，但是如果數(shù)量過少，例如一個(gè)的話，測量結(jié)果沒有對比性，如果數(shù)量過多，則測試過程較為繁瑣。

S11：在升溫過程中，依次測量待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損和電容量，在降溫過程中，通過在線監(jiān)測裝置得到待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損、電容量、高壓介損和泄露電流值。

本步驟，對步驟S10中的待測套管進(jìn)行升溫測量和降溫測量。在升溫過程中，依次得到各待測套管在不同溫度值下的10kV介損和電容量。這里依次的意思，可以是對每個(gè)待測套管逐一升溫得到一系列測量結(jié)果，也可以在同一個(gè)溫度值下，得到全部待測套管在該溫度值時(shí)對應(yīng)的測量結(jié)果。優(yōu)選的為后者對應(yīng)的實(shí)施方式。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，升溫過程的起點(diǎn)為常溫，即25℃，最大溫度值為90℃，即終點(diǎn)90℃?？梢岳斫獾膶?shí)施，最大溫度值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，例如，為了過程較為簡單，還可以設(shè)置最大溫度值為50C。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，降溫過程的起點(diǎn)為90℃，終點(diǎn)為常溫?？梢岳斫獾膶?shí)施，降溫過程的最大溫度值就是升溫過程的最大溫度值。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，每次升溫幅度為10℃，且保溫3小時(shí)。

在上述實(shí)施例中，只限定了溫度值的起始范圍，并沒有限定升溫的降溫的幅度。可以理解的是，采用多大范圍的幅度升溫或降溫可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，但是為了達(dá)到更好的測量結(jié)果，本實(shí)施例中優(yōu)選升溫幅度為10℃，且每次升溫完畢之后，再保溫3小時(shí)才進(jìn)行相應(yīng)的測量。這樣做的目的在于，能夠使得待測套管的溫度更加接近設(shè)定的溫度值。

S12：對待測套管注入預(yù)定量的水后，在升溫過程中，測量待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損和電容量，在降溫過程中，測量待測套管在各溫度值下所對應(yīng)的10kV介損、電容、高壓介損和泄露電流。

在步驟S10和步驟S11中均是待測套管沒有受潮的情況下進(jìn)行的測量，而在本步驟中，要在待測套管受潮的情況下進(jìn)行測量。首先對各待測套管注入預(yù)定量的水，然后進(jìn)行升溫和降溫過程的測量。由于本步驟獲取的各個(gè)參數(shù)的方法均是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，本實(shí)施例不再贅述。

由于待測套管已經(jīng)受潮，因此得到的測量結(jié)果與步驟S11得到的測量結(jié)果不同。通過將溫度值與各個(gè)測量結(jié)果相對應(yīng)就能得到不同溫度下，各個(gè)參數(shù)的變化過程。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，首次對待測套管注入預(yù)定量的水分別為10ml、20ml、30ml。可以理解的是，該實(shí)施方式是針對3支待測套管的實(shí)施方式，如果是5支待測套管，則可以為10ml、15ml、20ml、35ml、30ml。至于對待測套管注入多少水可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，并不是只有上述一種量值的方式。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟S12在升溫過程之前還包括：在將待測套管置于烘房內(nèi)的情況下，周期性地測量待測套管的油中微水含量和10kV介損，直至測量結(jié)果沒有變化為止。

之所以加這一步驟，是能夠讓受潮的待測套管更加均勻，并且更加符合實(shí)際運(yùn)行情況，例如在某一時(shí)刻，使用中的變壓器的套管受潮了，但是隨著時(shí)間的推移，受潮的套管會(huì)慢慢變干。通過這一步驟我們就可以判斷出受潮到變干的過程中，是否對變壓器的影響較大，變干后是否能夠正常使用。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在升溫過程中，每次升溫幅度為10℃，且保溫3小時(shí)。

S13：在常溫環(huán)境中，通過在線監(jiān)測裝置得到各待測套管的10kV介損和電容量，同時(shí)通過局部放電測試儀得到待測套管的局部放電信號(hào)。

在各待測套管受潮后，分別進(jìn)行了升溫和降溫的過程，此時(shí)受潮的待測套管已經(jīng)趨于平穩(wěn)狀態(tài)，將其安裝在變壓器內(nèi)，運(yùn)行圖1所示的裝置，得到10kV介損和電容量以及局部放電信號(hào)。

需要說明的是，在本步驟中，降溫過程中需要在上述實(shí)施例所述的油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試系統(tǒng)中進(jìn)行。

S14：當(dāng)達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)，判斷當(dāng)前測量結(jié)果與步驟S13中的10kV介損、電容量和局部放電信號(hào)是否發(fā)生變化，如果是，返回步驟S12，否則進(jìn)入步驟S15；

S15：控制調(diào)壓器持續(xù)調(diào)壓，同時(shí)周期性地測量待測套管的介損和電容量，直至待測套管出現(xiàn)滲漏油、裂紋或超過步驟S13中電容量5％以上為止。

本發(fā)明中的預(yù)定時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，例如在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，預(yù)定時(shí)間為3周時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定時(shí)間，例如3周時(shí)，再次測量各個(gè)待測套管10kV介損和電容量，和局部放電信號(hào)，如果本次測量結(jié)果與步驟S13中的測量結(jié)果沒有發(fā)生變化，則繼續(xù)控制調(diào)壓器調(diào)整輸出電壓，并周期性的測量上述參數(shù)，直到待測套管出現(xiàn)滲漏油、裂紋或超過步驟S13中電容量5％以上為止；如果發(fā)生變化，則說明待測套管受潮不是很嚴(yán)重，可以進(jìn)一步讓其受潮，即返回步驟S12，繼續(xù)執(zhí)行S12-S14。如果是第二次或第三次等給待測套管注水，則注入量為均為30ml。

在上述實(shí)施例中，通過每個(gè)步驟就能得到待測套管在各種不同環(huán)境下，例如不同溫度，不同潮濕度的測量結(jié)果，通過分析這些測量結(jié)果就可以得到待測套管的性能。采用逆向分析，當(dāng)測量變壓器的性能后，就可以反推出，該變壓器的套管是否出現(xiàn)受潮的問題，以及受潮是否嚴(yán)重。

本實(shí)施例提供的油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法，基于真型變壓器套管，在不同含水量和不同溫度下，對套管的介損、電容量、局部放電信號(hào)、吸收比等參數(shù)進(jìn)行檢測，以得到測量結(jié)果。該測量結(jié)果可以作為分析其變化規(guī)律的參考數(shù)據(jù)。該測試方法對于后續(xù)研究套管的故障特征、演變和惡化過程提供了幫助；對于變壓器套管進(jìn)水受潮缺陷的預(yù)防和提高變壓器安全運(yùn)行具有非常重要的實(shí)際意義。

以上對本發(fā)明所提供的油浸式電容型套管進(jìn)水受潮缺陷的測試方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。