牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于變壓器絕緣狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2015年全國(guó)兩會(huì)政府工作報(bào)告:我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已突破1.6萬(wàn)公里，超過(guò)其它國(guó)家高速鐵路里程總和。同時(shí)，中國(guó)高鐵走向海外已上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。設(shè)備的使用壽命和可靠性是我國(guó)高鐵能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行和成功實(shí)施“高鐵走出去”戰(zhàn)略的重要因素，牽引變壓器是高速鐵路的核心供電設(shè)備，其有效的使用年限及壽命管理受業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。但目前，高速鐵路牽引變壓器絕緣壽命的檢測(cè)尚缺乏有效手段，其原因?yàn)?高速鐵路沖擊負(fù)荷(平均負(fù)荷遠(yuǎn)低于50%額定負(fù)荷，列車通過(guò)時(shí)短時(shí)負(fù)荷可能超過(guò)三倍額定負(fù)荷)導(dǎo)致各層絕緣熱老化速度極不均勻，即便同一種絕緣的不同部位的熱老化速率也有很大的差異，既有方法難以有效地判斷高鐵牽引變壓器這種具有極不均勻老化分布特性油紙絕緣的剩余壽命。因此急需一種實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠模擬牽引變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，以此研究極不均勻老化分布特性油紙絕緣的剩余壽命評(píng)估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能夠模擬變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，并依次研究極不均勻老化分布特性油紙絕緣的剩余壽命評(píng)估，本發(fā)明提供一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
[0004]—種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用于實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)際牽引變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，主要由變壓器油箱2、置于實(shí)驗(yàn)箱體4內(nèi)的分層絕緣系統(tǒng)、介電響應(yīng)測(cè)試儀14、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15以及直流電源17組成；其中:
[0005]變壓器油箱2通過(guò)軟管I與油栗3相連接，油栗3通過(guò)軟管I與二號(hào)多管接頭12相連接，二號(hào)多管接頭12與實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)螺紋連接，實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)一號(hào)多管接頭5通過(guò)螺紋連接，一號(hào)多管接頭5通過(guò)軟管I與變壓器油箱2通過(guò)連接，變壓器油箱2、實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)軟管1、油栗3、一號(hào)多管接頭5、二號(hào)多管接頭12和塑膠軟管I進(jìn)行變壓器油循環(huán)；
[0006]分層絕緣系統(tǒng)內(nèi)置于實(shí)驗(yàn)箱體4，包括:A組加熱電阻6、一號(hào)電極7、絕緣紙8、撐條10、溫度傳感器13、二號(hào)電極9與B組加熱電阻11，A組加熱電阻6通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極7連接，B組加熱電阻11通過(guò)絕緣膠與二號(hào)電極9連接，A組加熱電阻6與B組加熱電阻11通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)連接，撐條10以卡槽的形式與一號(hào)電極7、二號(hào)電極9連接，絕緣紙8夾在撐條10中間，溫度傳感器13通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極7、二號(hào)電極9連接；
[0007]直流電源17通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)過(guò)接線口 16與分層絕緣系統(tǒng)中的A組加熱電阻6、B組加熱電阻11連接，溫度傳感器13的輸出端口通過(guò)接線口 16與控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15連接；
[0008]控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15采集溫度傳感器13的數(shù)據(jù)與介電響應(yīng)測(cè)試儀14測(cè)試結(jié)果，控制油栗3的流速，控制直流電源17的通斷，進(jìn)而控制A組加熱電阻6與B組加熱電阻11的加熱狀態(tài)。
[0009]所述的實(shí)驗(yàn)箱體4采用復(fù)合式材料，外層為鋁合金磨花板、內(nèi)層為SMC絕緣板。
[0010]所述的絕緣紙8為多層不均勻熱老化絕緣紙。
[0011]所述的變壓器油箱2與實(shí)驗(yàn)箱體4的頂部均有頂空部分。
[0012]所述的溫度傳感器13共八個(gè)，分別布置于一號(hào)電極7、二號(hào)電極9的頂角位置。
[0013]所述的控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15采用Labview程序及NI Elvis II開(kāi)發(fā)板構(gòu)成，PC機(jī)通過(guò)RS232與開(kāi)發(fā)板進(jìn)行通信連接
[0014]本發(fā)明能夠模擬牽引變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，并且能夠控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度，進(jìn)而依次研究極不均勻老化分布特性油紙絕緣的剩余壽命評(píng)估。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀結(jié)構(gòu)及組成示意圖
[0016]圖2本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中分層絕緣系統(tǒng)側(cè)面示意圖
[0017]圖3本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中分層絕緣系統(tǒng)另一側(cè)面示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]圖1所示為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀結(jié)構(gòu)及組成示意圖。由圖1可知一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:變壓器油箱2、置于實(shí)驗(yàn)箱體4內(nèi)的分層絕緣系統(tǒng)、變壓器油箱2與實(shí)驗(yàn)箱體4的連接裝置油栗3、塑膠軟管1、一號(hào)多管接頭5、二號(hào)多管接頭12、介電響應(yīng)測(cè)試儀14、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15以及直流電源17。變壓器油箱2通過(guò)軟管I與油栗3相連接，油栗3通過(guò)軟管I與二號(hào)多管接頭12相連接，二號(hào)多管接頭12與實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)螺紋連接，實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)一號(hào)多管接頭5通過(guò)螺紋連接，一號(hào)多管接頭5通過(guò)軟管I與變壓器油箱2通過(guò)連接，則變壓器油箱2、實(shí)驗(yàn)箱體4通過(guò)軟管1、油栗3、一號(hào)多管接頭5、二號(hào)多管接頭12和塑膠軟管I可進(jìn)行變壓器油循環(huán)；直流電源17通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)過(guò)接線口 16與分層絕緣系統(tǒng)中的A組加熱電阻6、B組加熱電阻11連接，溫度傳感器13的輸出端口通過(guò)接線口 16與控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)15連接；變壓器油箱2與實(shí)驗(yàn)箱體4的頂部均有頂空部分。
[0020]圖2與圖3分別為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中分層絕緣系統(tǒng)側(cè)面示意圖a與本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中分層絕緣系統(tǒng)側(cè)面示意圖b。由圖2與圖3可知:分層絕緣系統(tǒng)內(nèi)置于實(shí)驗(yàn)箱體4，包括:A組加熱電阻6、一號(hào)電極7、絕緣紙8、撐條10、溫度傳感器13、二號(hào)電極9與B組加熱電阻11，A組加熱電阻6通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極7連接，B組加熱電阻11通過(guò)絕緣膠與二號(hào)電極9連接，A組加熱電阻6與B組加熱電阻11通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)連接，撐條10以卡槽的形式與一號(hào)電極7、二號(hào)電極9連接，絕緣紙8夾在撐條10中間，溫度傳感器13通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極7、二號(hào)電極9連接；溫度傳感器13共八個(gè)，分別布置于一號(hào)電極7、二號(hào)電極9的頂角位置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用于實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)際牽引變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，其特征在于，主要由變壓器油箱(2)、置于實(shí)驗(yàn)箱體(4)內(nèi)的分層絕緣系統(tǒng)、介電響應(yīng)測(cè)試儀(14)、控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)以及直流電源(17)組成；其中: 變壓器油箱⑵通過(guò)軟管⑴與油栗(3)相連接，油栗(3)通過(guò)軟管⑴與二號(hào)多管接頭(12)相連接，二號(hào)多管接頭(12)與實(shí)驗(yàn)箱體(4)通過(guò)螺紋連接，實(shí)驗(yàn)箱體(4)通過(guò)一號(hào)多管接頭(5)通過(guò)螺紋連接，一號(hào)多管接頭(5)通過(guò)軟管(1)與變壓器油箱(2)通過(guò)連接，變壓器油箱(2)、實(shí)驗(yàn)箱體(4)通過(guò)軟管(1)、油栗(3)、一號(hào)多管接頭(5)、二號(hào)多管接頭(12)和塑膠軟管⑴進(jìn)行變壓器油循環(huán)； 分層絕緣系統(tǒng)內(nèi)置于實(shí)驗(yàn)箱體(4)，包括:A組加熱電阻(6)、一號(hào)電極(7)、絕緣紙(8)、撐條(10)、溫度傳感器(13)、二號(hào)電極(9)與B組加熱電阻(11)，A組加熱電阻(6)通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極(7)連接，B組加熱電阻(11)通過(guò)絕緣膠與二號(hào)電極(9)連接，A組加熱電阻(6)與B組加熱電阻(11)通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)連接，撐條(10)以卡槽的形式與一號(hào)電極(7)、二號(hào)電極(9)連接，絕緣紙⑶夾在撐條(10)中間，溫度傳感器(13)通過(guò)絕緣膠與一號(hào)電極(7)、二號(hào)電極(9)連接； 直流電源(17)通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)過(guò)接線口(16)與分層絕緣系統(tǒng)中的A組加熱電阻(6)、B組加熱電阻(11)連接，溫度傳感器(13)的輸出端口通過(guò)接線口(16)與控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)連接； 控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)采集溫度傳感器(13)的數(shù)據(jù)與介電響應(yīng)測(cè)試儀(14)測(cè)試結(jié)果，控制油栗(3)的流速，控制直流電源(17)的通斷，進(jìn)而控制A組加熱電阻(6)與B組加熱電阻(11)的加熱狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:實(shí)驗(yàn)箱體(4)采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，外層為鋁合金磨花板、內(nèi)層為SMC絕緣板；絕緣紙(8)為多層不均勻熱老化絕緣紙；變壓器油箱(2)與實(shí)驗(yàn)箱體(4)的頂部均有頂空部分；溫度傳感器(13)共八個(gè)，分別布置于一號(hào)電極(7)、二號(hào)電極(9)的頂角位置；控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(15)采用Labview程序及NI Elvis II開(kāi)發(fā)板構(gòu)成，PC機(jī)通過(guò)RS232與開(kāi)發(fā)板進(jìn)行通信連接。
【專利摘要】本發(fā)公開(kāi)了一種牽引變壓器分層油紙絕緣介電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括變壓器油箱、置于實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)的分層絕緣系統(tǒng)、變壓器油箱與實(shí)驗(yàn)箱體的連接裝置(油泵、塑膠軟管、多管接頭)、介電響應(yīng)測(cè)試儀以及控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠模擬實(shí)際牽引變壓器油紙絕緣系統(tǒng)中不均勻熱老化，研究不均勻熱老化的油紙絕緣的介電響應(yīng)特性，有助于研究不均勻老化分布特性油紙絕緣的剩余壽命評(píng)估。
【IPC分類】G01R31/12
【公開(kāi)號(hào)】CN105259482
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510703929
【發(fā)明人】周利軍, 王東陽(yáng), 江俊飛, 王路伽, 朱少波, 曾原弢
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日