本實用新型涉及變壓器套管油紙絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置。
背景技術(shù):
變壓器套管是電氣設(shè)備的重要構(gòu)件,用于變壓器、電抗器等電氣設(shè)備高壓引線對金屬外殼的絕緣,是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其絕緣性能直接關(guān)系電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。油浸式套管在運行過程中,套管的油紙絕緣長期處于強電場下將導(dǎo)致套管的油紙絕緣發(fā)生電老化,同時套管的中心導(dǎo)電銅管會通過大電流,由于電流的熱效應(yīng)套管的導(dǎo)電銅管將會產(chǎn)熱,在長期的運行中電流通過導(dǎo)電銅管產(chǎn)生的熱不能快速的散發(fā)出去將會聚集在套管內(nèi),使得套管的內(nèi)絕緣發(fā)生熱老化。由于油浸式套管內(nèi)絕緣電容芯子的制造過程采取用絕緣紙(厚度0.08-0.15mm,常用0.12mm),包繞在銅管上。
套管實際工程運行中,套管上部由于受引流線產(chǎn)熱的作用溫度最高,套管底部受變壓器油溫的作用溫度較高但低于套管上部溫度,套管中間部分是套管整體溫度最低的部分,因此套管整體軸向溫度分布是不均勻的,致使套管內(nèi)部纏繞在銅管的同一張絕緣紙的軸向老化狀態(tài)亦不一致,然而目前,國內(nèi)外在進行油紙絕緣加速熱老化實驗時,一般都是采用老化箱對油紙進行均勻加速熱老化,不能夠模擬套管油紙絕緣不均勻加速熱老化,且目前,國內(nèi)外尚未有可以同時模擬強電場與不均勻熱場聯(lián)合作用的套管油紙絕緣老化的實驗系統(tǒng),在研究套管絕緣油紙的熱老化和電老化時只能分步進行。在用于研究套管絕緣材料性能時往往產(chǎn)生很大偏差,為了能夠更好地研究強電場與不均勻熱場聯(lián)合作用下套管油紙絕緣的老化,因此急需一種強電場與不均勻熱場聯(lián)合作用的套管油紙絕緣老化實驗裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請?zhí)峁┝艘环N套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置,以解決現(xiàn)有老化實驗裝置不能模擬套管油紙絕緣在強電場和不均勻熱場聯(lián)合作用下的加速老化過程,無法準確反映出套管油紙絕緣在真實工作狀態(tài)下的電熱聯(lián)合老化規(guī)律的問題。
根據(jù)本申請的實施例,提供了一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置,包括:實驗箱、電熱聯(lián)合老化裝置、采集與控制裝置、高壓直流電源、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一軟管、油泵、第二軟管、絕緣油箱、第三軟管和12V直流電源;
所述電熱聯(lián)合老化裝置包括:第一固定蓋、第一銅管、第一加熱圓環(huán)、第一隔熱層、第二銅管、第二加熱圓環(huán)、第二隔熱層、第三銅管、第三加熱圓環(huán)、第二固定蓋和圓筒電極;
所述實驗箱的一端與所述油泵的一端由所述第一軟管連接;
所述油泵的另一端與所述絕緣油箱的一端由所述第二軟管連接;
所述絕緣油箱的另一端與所述實驗箱的另一端由所述第三軟管連接;
所述電熱聯(lián)合老化裝置設(shè)置于所述實驗箱內(nèi)部中軸線上;
所述第一加熱圓環(huán)與所述第一銅管的內(nèi)部貼合;
所述第二加熱圓環(huán)與所述第二銅管的內(nèi)部貼合;
所述第三加熱圓環(huán)與所述第三銅管的內(nèi)部貼合;
所述第一銅管和所述第一加熱圓環(huán)與所述第二銅管和所述第二加熱圓環(huán)之間設(shè)有所述第一隔熱層;
所述第二銅管和所述第二加熱圓環(huán)與所述第三銅管和所述第三加熱圓環(huán)之間設(shè)有所述第二隔熱層;
所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管的外部設(shè)有所述圓筒電極;
所述第一加熱圓環(huán)、所述第二加熱圓環(huán)和所述第三加熱圓環(huán)均與所述12V直流電源連接;
所述圓筒電極的一端與所述第一固定蓋連接;
所述圓筒電極的另一端與所述第二固定蓋連接;
所述高壓直流電源的正極與所述圓筒電極連接,所述高壓直流電源的負極接線端與所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管連接;
所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述實驗箱的內(nèi)側(cè)底部中心處;
所述第二溫度傳感器設(shè)置于距離所述第三銅管的外側(cè)10cm處;
所述第三溫度傳感器設(shè)置于距離所述第二銅管的外側(cè)10cm處;
所述第四溫度傳感器設(shè)置于距離所述第一銅管的外側(cè)10cm處;
所述采集與控制裝置與所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第四溫度傳感器和所述油泵連接。
優(yōu)選地,在與所述第一加熱圓環(huán)接觸處的所述第一固定蓋上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第一固定蓋的圓心距離為125mm-145mm;
在與所述第二加熱圓環(huán)接觸處的所述第一隔熱層上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第一隔熱層的圓心距離為125mm-145mm;
在與所述第三加熱圓環(huán)接觸處的所述第二隔熱層上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第二隔熱層的圓心距離為125mm-145mm。
優(yōu)選地,所述套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置還包括采集與控制裝置;所述采集與控制裝置與所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第四溫度傳感器和所述油泵連接。
優(yōu)選地,所述絕緣油箱內(nèi)部設(shè)有加熱裝置;所述加熱裝置與所述采集與控制裝置連接。
優(yōu)選地,所述第二溫度傳感器與所述第三銅管之間的距離為10cm;所述第三溫度傳感器與所述第二銅管之間的距離為10cm;所述第四溫度傳感器與所述第一銅管之間的距離為10cm。
優(yōu)選地,所述第一加熱圓環(huán)、所述第二加熱圓環(huán)和所述第三加熱圓環(huán)采用PTC型熱敏電阻。
優(yōu)選地,所述第一加熱圓環(huán)、所述第二加熱圓環(huán)和所述第三加熱圓環(huán)的內(nèi)徑與外徑尺寸均相同,內(nèi)徑均為280mm,外徑均為290mm;
所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管的內(nèi)徑與外徑尺寸均相同,內(nèi)徑均為 290mm,外徑均為300mm。
優(yōu)選地,所述第一固定蓋與所述圓筒電極之間用第一螺栓和第二螺栓連接;所述第二固定蓋與所述圓筒電極之間用第三螺栓和第四螺栓連接。
優(yōu)選地,所述第一螺栓、所述第二螺栓、所述第三螺栓和所述第四螺栓均采用聚四氟乙烯制成。
優(yōu)選地,所述實驗箱底部設(shè)有支架。
由以上技術(shù)可知,本申請?zhí)峁┝艘环N套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置,包括:實驗箱、電熱聯(lián)合老化裝置、采集與控制裝置、高壓直流電源、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一軟管、油泵、第二軟管、絕緣油箱、第三軟管和12V直流電源;所述電熱聯(lián)合老化裝置包括:第一固定蓋、第一銅管、第一加熱圓環(huán)、第一隔熱層、第二銅管、第二加熱圓環(huán)、第二隔熱層、第三銅管、第三加熱圓環(huán)、第二固定蓋和圓筒電極;所述實驗箱的一端與所述油泵的一端由所述第一軟管連接;所述油泵的另一端與所述絕緣油箱的一端由所述第二軟管連接;所述絕緣油箱的另一端與所述實驗箱的另一端由所述第三軟管連接;所述電熱聯(lián)合老化裝置設(shè)置于所述實驗箱內(nèi)部中軸線上;所述第一加熱圓環(huán)與所述第一銅管的內(nèi)部貼合;所述第二加熱圓環(huán)與所述第二銅管的內(nèi)部貼合;所述第三加熱圓環(huán)與所述第三銅管的內(nèi)部貼合;所述第一銅管和所述第一加熱圓環(huán)與所述第二銅管和所述第二加熱圓環(huán)之間設(shè)有所述第一隔熱層;所述第二銅管和所述第二加熱圓環(huán)與所述第三銅管和所述第三加熱圓環(huán)之間設(shè)有所述第二隔熱層;所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管的外部設(shè)有所述圓筒電極;所述第一加熱圓環(huán)、所述第二加熱圓環(huán)和所述第三加熱圓環(huán)均與所述12V直流電源連接;所述圓筒電極的一端與所述第一固定蓋連接;所述圓筒電極的另一端與所述第二固定蓋連接;所述高壓直流電源的正極與所述圓筒電極連接,所述高壓直流電源的負極接線端與所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管連接;所述第一溫度傳感器設(shè)置于所述實驗箱的內(nèi)側(cè)底部中心處;所述第二溫度傳感器設(shè)置于距離所述第三銅管的外側(cè) 10cm處;所述第三溫度傳感器設(shè)置于距離所述第二銅管的外側(cè)10cm處;所述第四溫度傳感器設(shè)置于距離所述第一銅管的外側(cè)10cm處;所述采集與控制裝置與所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第四溫度傳感器和所述油泵連接。使用時,將絕緣紙置于所述第一銅管、所述第二銅管、所述第三銅管和所述圓筒電極之間,將所述絕緣油箱中的絕緣油加熱至80℃,并通過所述油泵和所述采集與控制裝置將絕緣油的溫度保持在80℃,當(dāng)絕緣油的溫度低于80℃時,對絕緣油持續(xù)加熱并開啟所述油泵,通過加快絕緣油的流速聚集更多的熱量;當(dāng)絕緣油的溫度高于80℃時,停止對絕緣油加熱并開啟所述油泵,通過加快絕緣油的流速帶走多余的熱量;然后對所述第一加熱圓環(huán)、所述第二加熱圓環(huán)和所述第三加熱圓環(huán)接通直流電源加熱,達到對所述油紙絕緣進行不均勻加熱的效果;開啟所述高壓直流電源,通過對所述第一銅管、所述第二銅管和所述第三銅管通入高電壓產(chǎn)生強電場,從而對油紙絕緣施加強電場,靜置一定時間等待油紙絕緣電熱聯(lián)合老化。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例提供的一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置中電熱聯(lián)合老化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型實施例提供的一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置的第一銅管、第一加熱圓環(huán)和圓筒電極的俯視圖。
圖示說明:
其中:1-第一固定蓋,2-第一銅管,3-第一加熱圓環(huán),4-第一隔熱層,5-第二銅管, 6-第二加熱圓環(huán),7-第二隔熱層,8-第三銅管,9-第三加熱圓環(huán),10-第二固定蓋,11-12V 直流電源,12-第一軟管,13-油泵,14-第二軟管,15-絕緣油箱,16-第三軟管,17-支架,18-實驗箱,19-第一溫度傳感器,20-第二溫度傳感器,21-第三溫度傳感器,22- 第四溫度傳感器,23-采集與控制裝置,24-圓筒電極,25-第一螺栓,26-第二螺栓,27- 第三螺栓,28-第四螺栓,29-電熱聯(lián)合作用老化裝置,30-高壓直流電源,31-絕緣紙, 32-加熱裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
參見圖1,一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;參見圖2,一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置中電熱聯(lián)合老化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
本實施例提供的一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置,包括:實驗箱18、電熱聯(lián)合老化裝置29、采集與控制裝置23、高壓直流電源30、第一溫度傳感器19、第二溫度傳感器20、第三溫度傳感器21、第四溫度傳感器22、第一軟管12、油泵13、第二軟管14、絕緣油箱15、第三軟管16和12V直流電源11;
所述電熱聯(lián)合老化裝置29包括:第一固定蓋1、第一銅管2、第一加熱圓環(huán)3、第一隔熱層4、第二銅管5、第二加熱圓環(huán)6、第二隔熱層7、第三銅管8、第三加熱圓環(huán)9、第二固定蓋10和圓筒電極24;
所述實驗箱18的一端與所述油泵13的一端由所述第一軟管12連接;
所述油泵13的另一端與所述絕緣油箱15的一端由所述第二軟管14連接;
所述絕緣油箱15的另一端與所述實驗箱18的另一端由所述第三軟管16連接;
所述電熱聯(lián)合老化裝置29設(shè)置于所述實驗箱18內(nèi)部中軸線上;
所述第一加熱圓環(huán)3與所述第一銅管2的內(nèi)部貼合;
所述第二加熱圓環(huán)6與所述第二銅管5的內(nèi)部貼合;
所述第三加熱圓環(huán)9與所述第三銅管8的內(nèi)部貼合;
所述第一銅管2和所述第一加熱圓環(huán)3與所述第二銅管5和所述第二加熱圓環(huán)6之間設(shè)有所述第一隔熱層4;
所述第二銅管5和所述第二加熱圓環(huán)6與所述第三銅管8和所述第三加熱圓環(huán)9之間設(shè)有所述第二隔熱層7;
所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8的外部設(shè)有所述圓筒電極24;
所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9均與所述12V直流電源11連接;
所述圓筒電極24的一端與所述第一固定蓋1連接;
所述圓筒電極24的另一端與所述第二固定蓋10連接;
所述高壓直流電源30的正極與所述圓筒電極24連接,所述高壓直流電源30的負極接線端與所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8連接;
所述第一溫度傳感器19設(shè)置于所述實驗箱18的內(nèi)側(cè)底部中心處;
所述第二溫度傳感器20設(shè)置于距離所述第三銅管8的外側(cè)10cm處;
所述第三溫度傳感器21設(shè)置于距離所述第二銅管5的外側(cè)10cm處;
所述第四溫度傳感器22設(shè)置于距離所述第一銅管2的外側(cè)10cm處;
所述采集與控制裝置23與所述第一溫度傳感器19、所述第二溫度傳感器20、所述第三溫度傳感器21、所述第四溫度傳感器22和所述油泵13連接。
從上述實施例可以看出,使用時,將絕緣紙31置于所述第一銅管2、所述第二銅管 5、所述第三銅管8和所述圓筒電極24之間,將所述絕緣油箱15中的絕緣油加熱至80℃,并通過所述油泵13和所述采集與控制裝置23將絕緣油的溫度保持在80℃,當(dāng)絕緣油的溫度低于80℃時,對絕緣油持續(xù)加熱并開啟所述油泵13,通過加快絕緣油的流速聚集更多的熱量;當(dāng)絕緣油的溫度高于80℃時,停止對絕緣油加熱并開啟所述油泵13,通過加快絕緣油的流速帶走多余的熱量;然后對所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9接通直流電源11加熱,達到對所述油紙絕緣進行不均勻加熱的效果;開啟所述高壓直流電源30,通過對所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8 通入高電壓產(chǎn)生強電場,從而對油紙絕緣施加強電場,靜置一定時間等待油紙絕緣電熱聯(lián)合老化,其中所述第二溫度傳感器20與所述第三銅管8之間的距離為10cm;所述第三溫度傳感器21與所述第二銅管5之間的距離為10cm;所述第四溫度傳感器22與所述第一銅管2之間的距離為10cm;此距離不僅能夠保證所述第二溫度傳感器20、所述第三溫度傳感器21和所述第四溫度傳感器22分別準確檢測到各自對應(yīng)的銅管附近的溫度,而且能夠同時避免與銅管上施加的強電場相互作用產(chǎn)生局部放電,有效延長溫度傳感器的使用壽命,保證溫度傳感器的使用準確度。
優(yōu)選地,所述電熱聯(lián)合老化裝置29內(nèi)各部件之間用絕緣膠連接,避免外部產(chǎn)生多余電荷對實驗裝置的運行效果產(chǎn)生影響,從而保證實驗數(shù)據(jù)的準確性。
優(yōu)選地,所述實驗箱18采用雙層結(jié)構(gòu);內(nèi)層采用環(huán)氧樹脂材料,能夠有效抵抗絕緣油的腐蝕性同時能夠抵抗高溫不產(chǎn)生變形破壞;外層采用新型陶瓷材料,能夠有效隔絕外部環(huán)境因素對所述實驗箱18內(nèi)裝置的影響,同時具有高強度、高硬度,能夠保護所述實驗箱18內(nèi)裝置不被破壞。
優(yōu)選地,所述實驗箱18的頂部留有20%的空間,能夠適應(yīng)多種尺寸的所述電熱聯(lián)合老化裝置29的放置;所述絕緣油箱15的頂部留有20%的空間,防止絕緣油添加過度,加熱后溢出;增加所述套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置的尺寸選擇性,提高實驗裝置的安全性和清潔性。
優(yōu)選地,本實施例中所述采集與控制裝置23以MCS-51單片機為核心,結(jié)合ADC0809 數(shù)模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成;控制精確,數(shù)據(jù)處理速度快,體積小,性價比高。
優(yōu)選地,本實施例中所述第一溫度傳感器19、所述第二溫度傳感器20、所述第三溫度傳感器21和所述第四溫度傳感器22均為熱敏電阻型溫度傳感器,熱敏電阻型溫度傳感器為負溫度系數(shù)型傳感器,對溫度變化靈敏度高,響應(yīng)快,而且體積小,可有利地減小對實驗裝置空間的占用。
進一步地,參見圖2,一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置中電熱聯(lián)合老化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,參見圖3,一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置的第一銅管、第一加熱圓環(huán)和圓筒電極的俯視圖;在與所述第一加熱圓環(huán)3接觸處的所述第一固定蓋1 上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第一固定蓋1的圓心距離為125mm-145mm;在與所述第二加熱圓環(huán)6接觸處的所述第一隔熱層4上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第一隔熱層4 的圓心距離為125mm-145mm;在與所述第三加熱圓環(huán)9接觸處的所述第二隔熱層7上設(shè)有導(dǎo)線槽,且導(dǎo)線槽與所述第二隔熱層7的圓心距離為125mm-145mm;所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述加熱圓環(huán)9的通電導(dǎo)線能夠內(nèi)置于導(dǎo)線槽內(nèi),通過導(dǎo)線槽通電導(dǎo)線可以直接進入所述電熱聯(lián)合老化裝置29內(nèi)部中空處,與外部電源連接,從而避免通電導(dǎo)線從加熱圓環(huán)外部通過時對加熱圓環(huán)與銅管的接觸面造成間隙,影響加熱環(huán)對銅管的加熱效果;同時防止加熱圓環(huán)產(chǎn)生的高溫對通電導(dǎo)線的破壞,提高實驗裝置的安全性,延長通電導(dǎo)線的使用壽命。
進一步地,所述絕緣油箱15內(nèi)部設(shè)有加熱裝置32;所述加熱裝置32與所述采集與控制裝置23連接;實現(xiàn)在所述絕緣油箱15內(nèi)部對絕緣油進行加熱,省去外部加熱裝置所占用的空間;所述采集與控制裝置23接收到溫度信息后,能夠自動控制所述加熱裝置 32開啟和關(guān)閉,從而自動控制所述實驗箱18內(nèi)流通的絕緣油的溫度,保護實驗環(huán)境;省去人工監(jiān)控加熱裝置的成本,操作更加自動化,省時省力。
優(yōu)選地,所述加熱裝置32選用流體防爆電加熱器,能夠?qū)^緣油快速并且均勻加熱,當(dāng)所述加熱裝置32超過溫度時,發(fā)熱元件內(nèi)獨立的過熱保護裝置會立即切斷加熱電源,避免所述加熱裝置32對絕緣油產(chǎn)生碳化、起火等破壞,也保護所述加熱裝置32本身避免燒損,從而有效延長所述加熱裝置32的使用壽命。
進一步地,所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9采用 PTC型熱敏電阻;PTC型熱敏電阻由正溫度系數(shù)熱敏電阻構(gòu)成,具有恒溫發(fā)熱特性,通電后能夠?qū)λ鼋^緣紙31持續(xù)恒溫加熱,而且PTC型熱敏電阻有多種居里溫度值型號可供選擇,本實施例提供居里溫度分別為130℃、80℃和90℃的三個PTC加熱圓環(huán),每個加熱圓環(huán)對所述絕緣紙31進行均勻加熱,同時相鄰兩個加熱環(huán)之間存在加熱溫度差,從而實現(xiàn)對同一張絕緣紙不均勻加熱,使其產(chǎn)生不均勻加速熱老化。
進一步地,所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9的內(nèi)徑與外徑尺寸均相同,內(nèi)徑均為280mm,外徑均為290mm;所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8的內(nèi)徑與外徑尺寸均相同,內(nèi)徑均為290mm,外徑均為300mm。避免相鄰兩個加熱圓環(huán)之間產(chǎn)生錯位,造成相鄰兩個加熱圓環(huán)之間溫度隔離不完全,產(chǎn)生加熱干擾,影響不均勻熱老化實驗數(shù)據(jù)準確性;避免相鄰兩個銅管之間產(chǎn)生錯位或縫隙,影響與外包所述絕緣紙31無法緊密貼合,或者使外加強電場產(chǎn)生差別,降低電老化實驗數(shù)據(jù)準確性。
進一步地,所述第一固定蓋1與所述圓筒電極24之間用第一螺栓25和第二螺栓26 連接;所述第二固定蓋10與所述圓筒電極24之間用第三螺栓27和第四螺栓28連接;能夠?qū)λ龅谝患訜釄A環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6、所述第三加熱圓環(huán)9、所述第一銅管 2、所述第二銅管5、所述第三銅管8、所述圓筒電極24和所述絕緣紙31在徑向方向進行固定;用所述第一固定蓋1和所述第二固定蓋10對所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6、所述第三加熱圓環(huán)9、所述第一銅管2、所述第二銅管5、所述第三銅管8、所述圓筒電極24和所述絕緣紙31在軸向方向進行固定;同時實現(xiàn)所述第一銅管2與所述第一加熱圓環(huán)3,所述第二銅管5與所述第二加熱圓環(huán)6,所述第三銅管8與所述第三加熱圓環(huán)9,所述絕緣紙31與所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8,所述絕緣紙31與所述圓筒電極24之間緊密貼合,增強實驗效果,提高實驗數(shù)據(jù)準確度。
進一步地,所述第一螺栓25、所述第二螺栓26、所述第三螺栓27和所述第四螺栓28均采用聚四氟乙烯制成;能夠有效抵抗絕緣油的腐蝕,保證絕緣性能,同時能夠抵抗高溫不發(fā)生變形,保證所述電熱聯(lián)合老化裝置29的連接準確性。
進一步地,所述實驗箱18底部設(shè)有支架17;所述支架17能夠?qū)⑻坠苡图埥^緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置與地面或者實驗臺面隔離開,避免實驗裝置與外界接觸對實驗結(jié)果造成影響,同時增強了實驗裝置的可搬運性。
由以上技術(shù)方案可知,本實施例提供一種套管油紙絕緣電熱聯(lián)合老化實驗裝置,包括:實驗箱18、電熱聯(lián)合老化裝置29、采集與控制裝置23、高壓直流電源30、第一溫度傳感器19、第二溫度傳感器20、第三溫度傳感器21、第四溫度傳感器22、第一軟管 12、油泵13、第二軟管14、絕緣油箱15、第三軟管16和12V直流電源11;所述電熱聯(lián)合老化裝置29包括:第一固定蓋1、第一銅管2、第一加熱圓環(huán)3、第一隔熱層4、第二銅管5、第二加熱圓環(huán)6、第二隔熱層7、第三銅管8、第三加熱圓環(huán)9、第二固定蓋10 和圓筒電極24;所述實驗箱18的一端與所述油泵13的一端由所述第一軟管12連接;所述油泵13的另一端與所述絕緣油箱15的一端由所述第二軟管14連接;所述絕緣油箱 15的另一端與所述實驗箱18的另一端由所述第三軟管16連接;所述電熱聯(lián)合老化裝置 29設(shè)置于所述實驗箱18內(nèi)部中軸線上;所述第一加熱圓環(huán)3與所述第一銅管2的內(nèi)部貼合;所述第二加熱圓環(huán)6與所述第二銅管5的內(nèi)部貼合;所述第三加熱圓環(huán)9與所述第三銅管8的內(nèi)部貼合;所述第一銅管2和所述第一加熱圓環(huán)3與所述第二銅管5和所述第二加熱圓環(huán)6之間設(shè)有所述第一隔熱層4;所述第二銅管5和所述第二加熱圓環(huán)6 與所述第三銅管8和所述第三加熱圓環(huán)9之間設(shè)有所述第二隔熱層7;所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8的外部設(shè)有所述圓筒電極24;所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9均與所述12V直流電源11連接;所述圓筒電極24的一端與所述第一固定蓋1連接;所述圓筒電極24的另一端與所述第二固定蓋10 連接;所述高壓直流電源30的正極與所述圓筒電極24連接,所述高壓直流電源30的負極接線端與所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8連接;所述第一溫度傳感器19設(shè)置于所述實驗箱18的內(nèi)側(cè)底部中心處;所述第二溫度傳感器20設(shè)置于距離所述第三銅管8的外側(cè)10cm處;所述第三溫度傳感器21設(shè)置于距離所述第二銅管5的外側(cè)10cm處;所述第四溫度傳感器22設(shè)置于距離所述第一銅管2的外側(cè)10cm處;所述采集與控制裝置23與所述第一溫度傳感器19、所述第二溫度傳感器20、所述第三溫度傳感器21、所述第四溫度傳感器22和所述油泵13連接。
使用時,將絕緣紙31置于所述第一銅管2、所述第二銅管5、所述第三銅管8和所述圓筒電極24之間,將所述絕緣油箱15中的絕緣油加熱至80℃,并通過所述油泵13 和所述采集與控制裝置23將絕緣油的溫度保持在80℃,當(dāng)絕緣油的溫度低于80℃時,對絕緣油持續(xù)加熱并開啟所述油泵13,通過加快絕緣油的流速聚集更多的熱量;當(dāng)絕緣油的溫度高于80℃時,停止對絕緣油加熱并開啟所述油泵13,通過加快絕緣油的流速帶走多余的熱量;然后對所述第一加熱圓環(huán)3、所述第二加熱圓環(huán)6和所述第三加熱圓環(huán)9 接通直流電源11加熱,達到對所述油紙絕緣進行不均勻加熱的效果;開啟所述高壓直流電源30,通過對所述第一銅管2、所述第二銅管5和所述第三銅管8通入高電壓產(chǎn)生強電場,從而對油紙絕緣施加強電場,靜置一定時間等待油紙絕緣電熱聯(lián)合老化,其中所述第二溫度傳感器20與所述第三銅管8之間的距離為10cm;所述第三溫度傳感器21與所述第二銅管5之間的距離為10cm;所述第四溫度傳感器22與所述第一銅管2之間的距離為10cm;此距離不僅能夠保證所述第二溫度傳感器20、所述第三溫度傳感器21和所述第四溫度傳感器22分別準確檢測到各自對應(yīng)的銅管附近的溫度,而且能夠同時避免與銅管上施加的強電場相互作用產(chǎn)生局部放電,有效延長溫度傳感器的使用壽命,保證溫度傳感器的使用準確度。本實驗裝置解決了現(xiàn)有老化實驗裝置不能模擬套管油紙絕緣在強電場和不均勻熱場聯(lián)合作用下的加速老化過程,無法準確反映出套管油紙絕緣在真實工作狀態(tài)下的電熱聯(lián)合老化規(guī)律的問題。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的實用新型后,將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實用新型的一般性原理并包括本實用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本實用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本實用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本實用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。