1.一种高温高湿环境下干式变压器绝缘材料的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:搭建沿海地区高温高湿环境测试平台;
第二步:测量不同环境参数下的绝缘材料介电常数综合因子;
第三步:进行绝缘材料的电压测试并获取击穿场强综合因子;
第四步:获取该绝缘材料劣化性能评估因子;
第五步:基于劣化性能评估因子进一步验证绝缘材料性能优劣;
所述第一步具体步骤如下:
搭建沿海地区高温高湿环境测试平台,由试验箱(1),介电常数测试仪(2),温度传感器(3),温度控制器(4),湿度控制器(5),湿度传感器(6),电压施加装置(7),电压测量装置(8),电脑终端(9),材料样本(10)构成,其中:通过电脑终端(9)操作温度控制器(4)和湿度控制器(5)对箱体内部温度湿度进行调节,用于模拟高温高湿环境;介电常数测试仪(2)与材料样本(10)相连用于测试材料样本(10)的介电常数,并将测量数据传输给电脑终端(9);温度传感器(3)和湿度传感器(6)分别安装在试验箱(1)的左右两侧,用于测量试验箱(1)内部温度和湿度,并观察温度和湿度是否达到设定值且恒定;电脑终端(9)控制电压施加装置(7)用于对材料样本(10)施加电压,利用电压测量装置(8)将测得的电压输送回电脑终端(9);制作若干个相同参数绝缘材料样本,初始厚度为d,单位为mm;
所述第二步具体步骤如下:
(a)模拟沿海地区高湿高温环境,根据某沿海地区一年平均相对湿度H,设置试验箱内相对湿度恒定为H;根据该地夏季变压器运行最低温度为Tmin,最高温度为Tmax,单位为K,取n组均匀递增的温度值,其中Tmin≤Ti≤Tmax,i=1,2,…,n,满足T1=Tmin,Tn=Tmax,利用电脑终端操作温度控制器对试验箱内部环境温度进行设置,设定温度值为Ti,待温度传感器显示温度恒定且与设定温度值一致后,测量不同温度下的绝缘材料介电常数,记为εi,i=1,
2,…,n;
(b)模拟沿海地区高湿高温环境,根据某沿海地区夏季变压器运行平均温度T,设置试验箱内温度保持为T;根据该地全年最低湿度为Hmin,最高湿度为Hmax,取m组均匀递增的湿度值,其中Hmin≤Hj≤Hmax,j=1,2,…,m,满足H1=Hmin,Hm=Hmax,利用电脑终端控制湿度控制器对试验箱内部环境湿度进行设置,设定湿度值为Hj,待湿度传感器显示环境湿度恒定且与设定湿度值一致后,测量不同湿度下的绝缘材料介电常数,记为εj,j=1,2,…,m;
通过公式(1)得到不同环境参数下的绝缘材料介电常数综合因子ε′:
所述第三步具体步骤如下:
(a)用试验箱继续模拟高湿高温环境,保持箱内湿度H不变,同样在当地夏季变压器运行最高温度和最低温度范围内进行n组均匀递增的温度值设置,即T1,T2,T3,…,Tn;在温度为T1时选取一个相同参数绝缘材料样本,设置初始电压Ua=10kV,保持温度湿度稳定的情况下,每隔一分钟升压1kV,直至材料样品被击穿,记录此时击穿电压为U1x;同理,在温度为T2,T3,…,Tn时选择相同参数绝缘材料样本,初始电压不变,保持温度湿度稳定的情况下,每隔一分钟升压1kV,直至材料样品被击穿,记录此时击穿电压为Uix,i=2,3,…,n;试验一共进行n组,测得在n组温度变化下的击穿电压;
(b)继续模拟高温高湿环境,保持箱内温度T不变,在当地最高湿度和最低湿度范围内进行m组均匀递增的湿度值设置,即H1,H2,H3,…,Hm;在环境相对湿度为H1时选取一个相同参数绝缘材料样本,设置初始电压Ua=10kV,保持温度湿度稳定的情况下,每隔一分钟升压
1kV,直至材料样品被击穿,记录此时击穿电压为U1y;同理,在湿度为H2,H3,…,Hm时选择相同参数绝缘材料样本,初始电压不变,保持温度湿度稳定的情况下,每隔一分钟升压1kV,直至材料样品被击穿,记录此时击穿电压为Ujy,j=2,3,…,m;试验一共进行m组,测得在m组湿度变化下的击穿电压;
通过公式(2)得到不同环境参数下的击穿场强综合因子:
所述第四步具体步骤如下:
由公式(3)获得该绝缘材料的劣化性能评估因子;
所述第五步具体步骤如下:
根据公式(3)评估干式变压器绝缘材料性能,若0<η≤1.2则说明该绝缘材料的性能优良;若1.2<η≤1.5说明该绝缘材料的性能一般;若η>1.5则说明该绝缘材料性能较差,需要加以改进。