一種干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)中壓電器設(shè)備性能試驗(yàn)方法，具體涉及一種計(jì)及負(fù)載率的 干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 干式變壓器是一種依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻的，用于局部照明、電子線路等小容量 的變壓器。電力系統(tǒng)中，一般汽機(jī)變、鍋爐變、除灰變、除塵變、脫硫變等都是干式變壓器。干 式變電器用的橫流式冷卻風(fēng)機(jī)是一種進(jìn)、出風(fēng)口均無(wú)導(dǎo)葉、專用于干式變電器冷卻的橫流 式風(fēng)機(jī)。其主要部件有：專用單相或三相小功率感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)、橫流式葉輪、機(jī)殼、導(dǎo)風(fēng)裝 置。
[0003] 干式變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可 靠。繞組溫度超過(guò)絕緣耐受溫度時(shí)的絕緣將被破壞，是導(dǎo)致干式變壓器不能正常工作的主 要原因之一，因此對(duì)變壓器運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)警控制是十分重要的。
[0004] 針對(duì)干式配電變壓器的絕緣系統(tǒng)性能、絕緣材料劣化規(guī)律和使用壽命問(wèn)題的研究 都需要進(jìn)行電老化或高溫老化試驗(yàn)。目前在實(shí)驗(yàn)室條件下研究干式配電變壓器樹(shù)脂絕緣 材料老化規(guī)律主要是通過(guò)對(duì)絕緣材料樣本進(jìn)行高溫、電加速老化試驗(yàn)獲得的。主要是參照 GB2567 "樹(shù)脂澆鑄體性能試驗(yàn)方法"和IEC216-2 "電氣絕緣材料耐熱性能測(cè)試導(dǎo)則"對(duì)一 定尺寸的環(huán)氧樹(shù)脂澆注樣品單獨(dú)進(jìn)行高溫或電加速老化試驗(yàn)，得出絕緣材料的性能變化趨 勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)其絕緣系統(tǒng)壽命的評(píng)估。
[0005] 實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，干式配變的環(huán)境溫度以及負(fù)荷大小對(duì)干變的絕緣樹(shù)脂老化起著 決定性的作用，其絕緣系統(tǒng)壽命會(huì)受到臺(tái)區(qū)的運(yùn)行環(huán)境和負(fù)載率等因素的影響。因此，為了 準(zhǔn)確有效地綜合評(píng)估其絕緣性能和使用壽命，配變整機(jī)的加速老化試驗(yàn)需要綜合考慮干式 配變的環(huán)境溫度、負(fù)載系數(shù)等因素的影響。
[0006] 因此，需要提供一種考慮臺(tái)區(qū)負(fù)載率的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，以綜 合現(xiàn)有的典型配電臺(tái)區(qū)負(fù)荷調(diào)研數(shù)據(jù)，得出干式配變的加速老化試驗(yàn)方法，為提高絕緣系 統(tǒng)的絕緣性能和壽命的準(zhǔn)確評(píng)估提供可靠依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，所述 老化試驗(yàn)方法包括以下步驟：
[0008] a)選擇用電臺(tái)區(qū)的類型和數(shù)量；
[0009] b)計(jì)算加速老化試驗(yàn)參數(shù)；
[0010] c)確定負(fù)載率，計(jì)算實(shí)際使用壽命；
[0011] d)計(jì)算等效壽命損失試驗(yàn)參數(shù)；
[0012] e)判斷繞組熱點(diǎn)的溫升值是否在限定范圍內(nèi)；
[0013] f)如果e)步中的繞組熱點(diǎn)的溫升值在限定范圍內(nèi)則調(diào)整電流曲線，記錄實(shí)時(shí)溫 度分布情況；
[0014] g)進(jìn)行加速老化試驗(yàn)。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟a)中的用電臺(tái)區(qū)的類型和數(shù)量包括城區(qū)工業(yè)6臺(tái)、城區(qū)商業(yè)9 臺(tái)、城區(qū)居民9臺(tái)、農(nóng)村農(nóng)業(yè)8臺(tái)和農(nóng)村居民10臺(tái)。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟b)中的對(duì)加速老化試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算包括以下步驟：
[0017] ①測(cè)量繞組溫度初始值T。；
[0018] ②繞組在負(fù)載率K的條件下持續(xù)運(yùn)行t時(shí)段后計(jì)算繞組熱點(diǎn)的溫升值：
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述老化試驗(yàn)方法包括以下 步驟： a) 選擇用電臺(tái)區(qū)的類型和數(shù)量； b) 計(jì)算加速老化試驗(yàn)參數(shù)； c) 確定負(fù)載率，計(jì)算實(shí)際使用壽命； d) 計(jì)算等效壽命損失試驗(yàn)參數(shù)； e) 判斷繞組熱點(diǎn)的溫升值是否在限定范圍內(nèi)； f) 如果e)步中的繞組熱點(diǎn)的溫升值在限定范圍內(nèi)則調(diào)整電流曲線，記錄實(shí)時(shí)溫度分 布情況； g) 進(jìn)行加速老化試驗(yàn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟 a) 中的用電臺(tái)區(qū)的類型和數(shù)量包括城區(qū)工業(yè)6臺(tái)、城區(qū)商業(yè)9臺(tái)、城區(qū)居民9臺(tái)、農(nóng)村農(nóng)業(yè) 8臺(tái)和農(nóng)村居民10臺(tái)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟 b) 中的對(duì)加速老化試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算包括以下步驟： ① 測(cè)量繞組溫度初始值T。； ② 繞組在負(fù)載率K的條件下持續(xù)運(yùn)行t時(shí)段后計(jì)算繞組熱點(diǎn)的溫升值：
③ 計(jì)算繞組的日壽命損失：
④ 計(jì)算繞組的年壽命損失：
⑤ 計(jì)算實(shí)際的預(yù)計(jì)使用壽命： LY=(L"8760) ? 20 ; 上述公式中，F(xiàn)= 繞組的溫度；A0":在額定值下的繞組平均溫升；t:繞組 k=\ 熱時(shí)間常數(shù)，單位為h;a0wh:繞組最熱點(diǎn)溫度，單位為°c;ead:日平均溫度，單位為°C;e。:絕緣系統(tǒng)具有正常壽命損失的熱點(diǎn)溫度；eay:年平均溫度，單位為°c;A:日平均溫 度的年變化最大值，單位為K;B:日環(huán)境溫度的變化最大幅值，單位為K;TX: -天中環(huán) 境溫度最高的時(shí)刻；DX:-年中環(huán)境溫度最高的那一天；Ki，K2,......KN:各階段負(fù)載率； t1；t2,......tN:各個(gè)負(fù)載率的持續(xù)時(shí)間；j:變壓器的溫度；N:-天內(nèi)不同負(fù)載率的個(gè)數(shù)； M:-年中具備不同日負(fù)載率周期的個(gè)數(shù)；ed:絕緣系統(tǒng)壽命直線斜率，恒等于壽命損失率 加倍的溫度增加值；Z:熱點(diǎn)溫升與繞組平均溫升的比值；q:負(fù)載率K的指數(shù)，用表示平均 溫升隨負(fù)載電流變化而變化的關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟 b)中的所述加速老化試驗(yàn)選用F級(jí)絕緣的變壓器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述干式 變壓器的額定負(fù)載溫升是145°C，繞組熱點(diǎn)最高允許值190°C，低壓側(cè)額定電流為288. 7A。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于， 若所述步驟e)中的繞組熱點(diǎn)的溫升值不在限定范圍內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行所述步驟d)計(jì)算 等效壽命損失試驗(yàn)參數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，所述步驟 g)包括以下步驟：將試品變壓器的低壓側(cè)短路，高壓側(cè)接入中間變壓器調(diào)節(jié)電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述 中間變壓器輸出電壓使得二次側(cè)電流達(dá)到試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算值，連續(xù)通電時(shí)間達(dá)計(jì)算值，記錄 繞組徑向和縱向測(cè)溫點(diǎn)溫度變化。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種干式配電變壓器加速老化試驗(yàn)方法，所述老化試驗(yàn)方法包括以下步驟：對(duì)典型用電臺(tái)區(qū)的類型和數(shù)量進(jìn)行選擇；對(duì)加速老化試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算；選定負(fù)載率，計(jì)算實(shí)際使用壽命；計(jì)算等效壽命損失試驗(yàn)參數(shù)；判斷繞組熱點(diǎn)的溫升值是否在限定范圍內(nèi)；如果繞組熱點(diǎn)的溫升值在限定范圍內(nèi)則調(diào)整電流曲線，記錄實(shí)時(shí)溫度分布情況；進(jìn)行加速老化試驗(yàn)。采用本發(fā)明所提出的老化試驗(yàn)方法，可以準(zhǔn)確有效地綜合評(píng)估其絕緣性能和使用壽命，以及為獲取實(shí)際劣化過(guò)程規(guī)律，提供科學(xué)合理的試驗(yàn)方法借鑒，為配電變壓器節(jié)能和綜合性能評(píng)估、配電臺(tái)區(qū)綜合節(jié)能等技術(shù)研究以及配電變壓器質(zhì)量抽樣檢測(cè)等技術(shù)服務(wù)工作提供支持。
【IPC分類】G01R31-12, G01R31-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104698323
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510142085
【發(fā)明人】關(guān)石磊, 韓篩根, 吳燕, 柏志新, 劉嵐, 李東良, 辛倩
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日